【题目】如图所示,自由下落的小球下落一段时间后与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压 缩到最短的过程中,以下说法正确的是( )
A. 小球加速度先减小再增大
B. 小球先失重状态后超重
C. 小球刚接触弹簧时,小球速度最大
D. 弹簧被压缩最短时小球的加速度为零
【答案】AB
【解析】
小球接触弹簧上端后受到两个力作用:向下的重力和向上的弹力。在接触后的前一阶段,重力大于弹力,合力向下,因为弹力F=kx不断增大,所以合外力不断减小,故加速度不断减小,由于加速度与速度同向,因此速度不断变大。当弹力逐步增大到与重力大小相等时,合外力为零,加速度为零,速度达到最大。后一阶段,即小球达到上述位置之后,由于惯性小球仍继续向下运动,但弹力大于重力,合外力竖直向上,且逐渐变大,因而加速度逐渐变大,方向竖直向上,小球做减速运动,当速度减小到零时,达到最低点,弹簧的压缩量最大;因加速度先向下后向上,先减小再增大;故物体先失重后超重;故AB正确,CD错误。故选AB。
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【题目】某实验小组打算利用如图甲所示装置验证小球自由下落时的机械能守恒,在铁架台上竖直固定一刻度尺,A、B是两个光电门。开始实验时先让电磁铁通电吸住小球,记下光电门A、B的位置刻度值x1、x2(x1<x2),断开电源小球由静止释放,测出小球通过光电门A、B的时间分别为,。已知当地的重力加速度为g。
(1)图乙是用游标卡尺测量小球直径的情况,则小球的直径d=_______mm。
(2)小球经过光电门A时的速度表达式是vA=_____________(用题中所给物理量的符号表示)。
(3)能证明小球下落过程中机械能守恒的关系式为_____________(用题中所给物理量的符号表示)。
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【题目】如下图甲所示,R为电阻箱(0~99.9 Ω),置于阻值最大位置,Rx为未知电阻,(1)断开S2,闭合S1,逐次减小电阻箱的阻值,得到一组R、I值,并依据R、I值作出了如图乙所示的图线,(2)断开S2,闭合S1,当R调至某一位置时,电流表的示数I1=1.0 A;保持电阻箱的位置不变,断开S1,闭合S2,此时的电流表的示数为I2=0.8 A,据以上数据可知电源内阻为_______Ω, Rx的阻值为为_________Ω
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【题目】如图所示,直线y=x与y轴之间有垂直于xOy平面向外的匀强磁场区域Ⅱ,直线x=d与y=x间有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度E=3×105V/m,另有一半径R=m的圆形匀强磁场区域I,磁感应强度B1=0.9T,方向垂直坐标平面向外,该圆与直线x=d和x轴均相切,且与x轴相切于S点。一带负电的粒子从S点沿y轴的正方向以速度v0进入圆形磁场区域I,经过一段时间进入匀强磁场区域Ⅱ,且第一次进入匀强磁场区域Ⅱ时的速度方向与直线y=x垂直。粒子速度大小,粒子的比荷为,粒子重力不计。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)粒子在圆形匀强磁场区域工中做圆周运动的半径大小;
(2)坐标d的值;
(3)要使粒子能运动到x轴的负半轴,则匀强磁场区域Ⅱ的磁感应强度B2应满足的条件。
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【题目】如图所示,在倾角为θ =30°的斜面上,固定一宽L=0.25 m的平行光滑金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器R。电源电动势E=12 V、内阻r =1 Ω,一质量m =20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度B=0.80 T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)。g取10 m/s2,要保持金属棒在导轨上静止,求:
(1)金属棒所受到的安培力的大小;
(2)通过金属棒的电流的大小;
(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值。
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【题目】在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以一定的初速度垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,已知ON=d,如图所示.不计粒子重力,求:
(1)粒子在磁场中运动的轨道半径R;
(2)粒子在M点的初速度v0的大小;
(3)粒子从M点运动到P点的总时间t.
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【题目】M、N是某电场中一条电场线上的两点,若在M点释放一个初速度为零的电子,电子仅受电场力作用,并沿电场线由M点运动到N点,其电势能随位移变化的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.电子在N点的动能小于在M点的动能
B.该电场有可能是匀强电场
C.该电子运动的加速度越来越小
D.电子运动的轨迹为曲线
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【题目】某同学要测量一节干电池的电动势和内阻,除开关S和导线外,实验室还提供以下器材可供选择:
A.电压表V(量程为3 V,内阻RV=10 kΩ)
B.电流表G(量程为3 mA,内阻RG=100 Ω)
C.电流表A(量程为3 A,内阻约为0.5 Ω)
D.滑动变阻器R1(阻值范围为0~10 Ω,额定电流为2 A)
E.滑动变阻器R2(阻值范围为0~1000 Ω,额定电流为1 A)
F.定值电阻R3=0.5 Ω
(1)该同学根据所选择的器材画出了如图甲所示的原理图,他没有选用电流表A的原因是__________.
(2)该同学将电流表G与定值电阻R3并联进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是____A.
(3)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器为______(填写器材前对应的字母).
(4)该同学利用上述实验原理测得数据,以电流表G的读数为横坐标,以电压表V的读数为纵坐标,绘出了如图乙所示的图线,根据图线可求出电源的电动势E=____V,电源的内阻r=___Ω.(均保留两位小数)
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【题目】甲、乙、丙三个长度、横截面积都相同的金属导体分别接入电路后各自进行测量,把通过上述导体的电流I,导体两端电压U在U-I坐标系中描点,O为坐标原点,甲、乙、丙三个点恰好在一条直线上,如图所示,则下列表述中正确的是
A.甲电阻率最大B.乙电阻率最大
C.丙电阻率最大D.三个电阻率一样大
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