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【题目】如图所示利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。主要实验步骤如下:

A.将气垫导轨放在水平桌面上,并调至水平

B.测出遮光条的宽度d

C.将滑块移至图示的位置,测出遮光条到光电门的距离l

D.释放滑块,读出遮光条通过光电门的遮光时间t

E.用天平称出托盘和砝码的总质量m

F.………

请回答下列问题(重力加速度取g):

(1)滑块经过光电门的速度可以表示为____(用物理量符号表示)。

(2)为验证机械能守恒定律,还需要测的物理量是____

(3)滑块从静止释放,运动到光电门的过程中,系统的重力势能减少_____(用物理量符号表示)。

(4)选用不同的l,测出对应的t。能直观反应系统机械能守恒的图像是_____

A.tl B.t2l C.l D.l

【答案】 滑块和遮光条的总质量M mgl D

【解析】

(1)[1]遮光条宽度小,通过时间短,可以用平均速度近似代替瞬时速度,挡光条通过光电门的速度为

v

(2)[2]令滑块和遮光条的总质量为M,托盘和砝码下落过程中,系统增加的动能为

Ek(M+m)v2(m+M)·()2

实验中还要测量的物理量为滑块和挡光条的总质量M

(3)[3]根据题意可知,系统减少重力势能即为托盘和砝码减小的,为

Epmgl

(4)[4]为了验证机械能守恒,需满足的关系是

mgl(m+M)·()2

应该是图像,ABC错误,D正确。

故选D

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【题目】如图所示,一充电后的平行板电容器的两极板间距离为l,在正极板附近有一质量为m1、电荷量为q1q1>0)的粒子A,在负极板附近有一质量为m2,电荷量为q2q2>0)的粒子B仅在电场力的作用下两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距方的平面Q。两粒子间相互作用力可忽略,不计粒子重力,则下列说法正确的是(  )

A.粒子AB的加速度大小之比43

B.粒子AB的比荷之比为34

C.粒子AB通过平面Q时的速度大小之比为2

D.粒子AB通过平面Q时的动能之比为34

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(1)AC碰撞后速度的大小;

(2)弹簧的劲度系数。

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(1)两板间磁场磁感应强度B1的大小

(2)若撤去板间磁场,保持板间匀强电场不变,除尘效率为多少

(3)y轴右侧所加圆形匀强磁场区域磁感应强度B2大小的取值范围

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【题目】两个质量相等、电荷量不等的带电粒子甲、乙,以不同的速率沿着HO方向垂直射入匀强电场,电场强度方向竖直向上,它们在圆形区域中运动的时间相同,其运动轨迹如图所示。不计粒子所受的重力,则下列说法中正确的是(  )

A.甲粒子带正电荷

B.乙粒子所带的电荷量比甲粒子少

C.甲粒子在圆形区域中电势能变化量小

D.乙粒子进入电场时具有的动能比甲粒子大

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【题目】如图所示,在xoy平面内y轴右侧有一范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场方向垂直纸面向外;分成III两个区域,I区域的宽度为d,右侧磁场II区域还存在平行于xoy平面的匀强电场,场强大小为E,电场方向沿y轴正方向。坐标原点O有一粒子源,在xoy平面向各个方向发射质量为m,电量为q的正电荷,粒子的速率均为v。进入II区域时,只有速度方向平行于x轴的粒子才能进入,其余被界面吸收。不计粒子重力和粒子间的相互作用,求:

(1)某粒子从O运动到O'的时间;

(2)I区域内有粒子经过区域的面积;

(3)粒子在II区域运动,当第一次速度为零时所处的y轴坐标。

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A.bx36 m2·s2

B.小球质量为0.2 kg

C.小球在A点时重力的功率为5 W

D.小球在B点受到的轨道作用力为8.5 N

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