【题目】泥石流是在雨季由于暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流。泥石流流动的全过程虽然只有很短时间,但由于其高速前进,具有强大的能量,因而破坏性极大。某课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究,他们设计了如图甲所示的模型:在水平地面上放置一个质量为m=4 kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力F随位移变化如图乙所示,已知物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,g=10 m/s2.则:
(1)物体在运动过程中的最大加速度为多少?
(2)在距出发点多远处,物体的速度达到最大?
(3)物体在水平面上运动的最大位移是多少?
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【题目】如图所示,表面光滑的楔形物块ABC固定在水平地面上,∠ABC<∠ACB,质量相同的物块a和b分别从斜面顶端沿AB、AC由静止自由滑下。在两物块到达斜面底端的过程中,正确的是
A.两物块所受重力冲量相同
B.两物块的动量改变量相同
C.两物块的动能改变量相同
D.两物块到达斜面底端时重力的瞬时功率相同
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【题目】影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻率则与之相反,随温度的升高而减小。某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律,他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验,测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律:
(1)他们应选用下图所示的哪个电路进行实验?答:(____)
A. B.
C. D.
(2)实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示。根据表中数据,判断元件Z是金属材料还是半导体材料?答:___________________;
U(V) | 0 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.50 | 1.60 |
I(A) | 0 | 0.20 | 0.45 | 0.80 | 1.25 | 1.80 | 2.81 | 3.20 |
(3)把元件Z接入如图所示的电路中,当电阻R的阻值为R1=2Ω时, 电流表的读数为1.25A;当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时,电流表的读数为0.80A 。结合上表数据,求出电池的电动势为____V,内阻为____Ω。(不计电流表的内阻,结果保留两位有效数字)
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【题目】如图所示,一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场(磁感应强度为B)和匀强电场(电场强度为E)组成的速度选择器,然后粒子通过平板S上的狭缝P进入另一匀强磁场(磁感应强度为B′),最终打在A1A2上,下列表述正确的是( )
A.粒子带负电
B.所有打在A1A2上的粒子,在磁感应强度为B′的磁场中的运动时间都相同
C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D.粒子打在A1A2的位置越靠近P,粒子的比荷越大
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【题目】太阳系的第二大行星土星的卫星很多,其中土卫五和土卫六绕土星的运动可近似看作圆周运动,下表是关于土卫五和土卫六两颗卫星的资料.两卫星相比( )
卫星 | 发现者 | 发现年份 | 距土星中心距离/km | 质量/kg | 直径/km |
土卫五 | 卡西尼 | 1672年 | 527 000 | 2.31×1021 | 765 |
土卫六 | 惠更斯 | 1655年 | 1 222 000 | 1.35×1023 | 2 575 |
A.土卫五绕土星运动的周期较小
B.土卫五绕土星运动的线速度较小
C.土卫六绕土星运动的角速度较大
D.土卫六绕土星运动的向心加速度较大
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【题目】如图所示,在等量异种点电荷形成的电场中有A、B、C三点,A点为两点电荷连线的中点,B点为连线上距A点距离为d的一点,C点为连线中垂线上距A点距离也为d的一点。则下列说法正确的是( )
A.,
B.,
C.将正点电荷q沿AC方向移动到无穷远处的过程中,电势能逐渐减少
D.将负点电荷q沿AB方向移动到负点电荷处的过程中,所受电场力先变小后变大
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【题目】如图所示,空间内有一磁感应强度的水平匀强磁场,其上下水平边界的间距为H,磁场的正上方有一长方形导线框,其长和宽分别为、,质量,电阻。将线框从距磁场高处由静止释放,线框平面始终与磁场方向垂直,线框上下边始终保持水平,重力加速度取。求:
(1)线框下边缘刚进入磁场时加速度的大小;
(2)若在线框上边缘进入磁场之前,线框已经开始匀速运动。求线框进入磁场过程中产生的焦耳热Q;
(3)请画出从线框由静止开始下落到线框上边缘进入磁场的过程中,线框速度v随t变化的图像(定性画出)。
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【题目】如图所示,质量为M的足够长金属导轨PQMN放在光滑的绝缘水平面上,一电阻为R,质量为m的导体棒ef放置在导轨上,棒与导轨间光滑并始终与导轨接触良好,其右侧有两个固定于水平面的光滑立柱c、d,且PQcd构成正方形。导轨PQ段电阻为r,长为L。开始时,以cd为边界(图中虚线所示),其右侧导轨电阻为零,匀强磁场方向竖直向下;其左侧导轨单位长度的电阻为R,匀强磁场水平向右,磁感应强度大小均为B。在t=0时,一水平向右的拉力F垂直作用在导轨的PQ边上,使导轨由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动,重力加速度取g。求:
(1)经t1时间,回路中磁通量的变化量;
(2)水平向右的拉力F随时间变化的关系式;
(3)若F=0,金属导轨PQMN静止,cd右侧磁场均匀增大,当达到何值时,导体棒ef刚好对轨道无压力。
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【题目】1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,巧妙地利用带电粒子在磁场中运动特点,解决了粒子的加速问题。现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和恢学设备中。回旋加速器的工作原理如图甲所,置于真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,加速器按一定频率的高频交流电源,保证粒子每次经过电场都被加速,加速电压为U。D形金属盒中心粒子源产生的粒子,初速度不计,在加速器中被加速,加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。
(1)求把质量为m、电荷量为q的静止粒子加速到最大动能所需时间;
(2)若此回旋加速器原来加速质量为2m,带电荷量为q的α粒子(),获得的最大动能为Ekm,现改为加速氘核(),它获得的最大动能为多少?要想使氘核获得与α粒子相同的动能,请你通过分析,提出一种简单可行的办法;
(3)已知两D形盒间的交变电压如图乙所示,设α粒子在此回旋加速器中运行的周期为T,若存在一种带电荷量为q′、质量为m′的粒子,在时进入加速电场,该粒子在加速器中能获得的最大动能?(在此过程中,粒子未飞出D形盒)
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