【题目】两根足够长的平行光滑导轨竖直固定放置,顶端接一电阻R,导轨所在平面与匀强磁场垂直。将一金属棒与下端固定的轻弹簧的上端拴接,金属棒和导轨接触良好,重力加速度为g,如图所示。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( )
A. 金属棒在最低点的加速度小于g
B. 回路中产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量
C. 当弹簧弹力等于金属棒的重力时,金属棒下落速度最大
D. 金属棒在以后运动过程中的最大高度一定低于静止释放时的高度
【答案】AD
【解析】试题分析:金属棒先向下做加速运动,后向下做减速运动,假设没有磁场,金属棒运动到最低点时,根据简谐运动的对称性可知,最低点的加速度等于刚释放时的加速度g,由于金属棒向下运动的过程中,产生感应电流,受到安培力,而安培力是阻力,则知金属棒下降的高度小于没有磁场时的高度,故金属棒在最低点的加速度小于g.故A正确.根据能量守恒定律得知,回路中产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量与弹簧弹性势能增加量之差.故B错误.金属棒向下运动的过程中,受到重力、弹簧的弹力和安培力三个力作用,当三力平衡时,速度最大,即当弹簧弹力、安培力之和等于金属棒的重力时,金属棒下落速度最大.故C错误.由于产生内能,弹簧具有弹性势能,由能量守恒得知,金属棒在以后运动过程中的最大高度一定低于静止释放时的高度.故D正确.故选AD。
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【题目】一艘帆船在湖面上顺风行驶,在风力的推动下做速度为v=4m/s的匀速直线运动,已知该帆船在运动状态下突然失去风的动力作用,帆船在湖面上做匀减速直线运动,经过t=8s才可静止;该帆船的帆面正对风的有效面积为S=10m2,帆船的总质量约为M=936kg,若帆船在行驶过程中受到的阻力恒定不变,空气的密度为ρ=1.3kg/m3,在匀速行驶状态下估算:
(1)帆船受到风的推力F的大小;
(2)风速的大小V.
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【题目】有两个标有“, ”和“, ”字样的灯泡,要把它们接在输出电压是的电源上,灯泡既正常发光,又最省电的连接方式是图中的( )
A.
B.
C.
D.
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【题目】质量为m、带电量为+q的小金属块A以初速度V0从光滑绝缘水平高台上飞出.已知在足够高的高台边缘右面空间中存在水平向左的匀强电场,场强大小E=.则
A. 金属块不一定会与高台边缘相碰
B. 金属块一定会与高台边缘相碰,相碰前金属块在做匀变速运动
C. 金属块运动过程中距高台边缘的最大水平距离为
D. 金属块运动过程的最小速度为
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【题目】如图,A为位于一定高度处的质量为m、带电荷量为+q的小球,B为位于水平地面上的质量为M的用特殊材料制成的长方形空心盒子,且M=2m,盒子与地面间的动摩擦因数为(n取自然数),盒内存在着竖直向上的匀强电场,场强大小,盒外没有电场。盒子的上表面开有一系列略大于小球的小孔1、2、3.…,孔间距满足一定的关系,使得小球进出盒子的过程中始终不与盒子接触。当小球A以v0的速度从孔1进入盒子的瞬间,盒子B恰以6 v0的速度向右滑行。已知盒子通过电场对小球施加的作用力与小球通过电场对盒子施加的作用力大小相等方向相反。设盒子足够长,小球恰能顺次从各个小孔进出盒子。试求:
(1)小球A从第一次进入盒子到第二次进入盒子所经历的时间;
(2)小球A从第一次进入盒子到第二次进入盒子的过程中,盒子的位移;
(3)小球A从第一次进入盒子至盒子停止运动的过程中,盒子通过的总路程。
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【题目】今年是嫦娥一号探测器登月10周年,据新华社近日的消息,我国将于今年择机发射嫦娥五号月球探测器,它将着陆在月球正面的吕姆克山脉,开展相应的科学研究。嫦娥五号月球探测器包括轨道器、返回器、上升器和着陆器四部分。到达月球轨道后,轨道器和返回器绕月飞行,着陆器和上升器在月面降落,着陆器用所搭载的采样装置在月面采取2公斤左右的月球土壤样品后,将装入上升器所携带的容器里带回地球,如经过一系列过程着陆器和上升器在离月面3.3m高处做一次悬停(可认为是相对于月球静止),最后关闭发动机自由下落。已知地球质量约为月球的81倍,地球半径约为月球的3.7倍,地球表面的重力加速度大小约为。则( )
A. 在着陆前的瞬间,速度大小约为3.3m/s
B. 着陆器和上升器从离开近月圆轨道到着陆这段时间内,机械能守恒
C. 轨道器和返回器在近月圆轨道上运行的线速度小于在近地圆轨道上运行的线速度
D. 上升器离开月面速度至少为7.9km/s才能回到返回器
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【题目】小张同学为探究弹簧弹性势能与形变量关系,设计了实验装置如图所示,在长木板的一端固定一个轻弹簧,另一端与滑块接触但不相连,弹簧处于原长时,将光电门恰好安装在滑块遮光片静止的位置,在长木板上固定刻度尺,其零刻度与光电门对齐,每次实验时将滑块压缩弹簧到某一位置由静止释放。
(1)本实验需平衡摩擦力,检验的标准是__________________________。
(2)测得滑块质量为m,滑块上遮光片的宽度为d,光电门测得遮光时间为t,则滑块释放时弹簧弹性势能________________。
(3)多次实验,每次弹簧压缩不同长度,分别读出释放滑块位置的刻度值x和遮光时间t,作出的图像如图所示,则表明弹簧性势能与形变量的关系为_______________________________。
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【题目】如图所示,在边长ab=1.5L,bc=L的矩形区域内存在着垂直纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场,在ad边中点O处有一粒子源,可以垂直磁场向区域内各方向发射速度大小相等的同种带电粒子,若沿Od方向射入的粒子从磁场边界cd离开磁场,该粒子在磁场中运动的时间为t0,圆周运动半径为L,不计粒子的重力和粒子间的相互作用,下列说法正确的是
A. 粒子带负电
B. 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4t0
C. 粒子的比荷为
D. 粒子在磁场中运动的最长时间为2t0
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【题目】如图所示,S、a、b、c、d、e是间距为1m的6个质点,它们均静止于平衡位置。波源S在t=0时刻从平衡位置开始向上振动,形成向右传播的简谐横波,当t=1s时质点S第一次到达最高点,当t=4s时质点d开始起振,则( )
A. 这列波的频率是4Hz
B. 这列波的波速是1m/s
C. t=4.6s时,质点a的速度方向向上
D. t=4.6s时,质点c的加速度方向向上
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