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18.如图所示,带电金属小球用绝缘丝线系住,丝线上端固定,形成一个单摆.如果在摆球经过的区域加上如图所示的匀强磁场,不计摩擦及空气阻力,加上磁场后与之前相比较,下列说法中正确的是(  )
A.单摆周期不变
B.单摆周期变大
C.摆球在最大位移处所受丝线的拉力大小不变
D.若磁场为非匀强,则单摆的振幅逐渐减小

分析 当单摆处于磁场中时,由于洛伦兹力始终和速度方向垂直,所以合力的切向分量不变,故等效重力加速度为g,周期不变;由于洛伦兹力不做功,故振幅不变;在整个运动过程中,当达到最大位移时,只受重力和拉力,所以拉力不变

解答 解:A、不加磁场时,单摆的周期为$T=2π\sqrt{\frac{L}{g}}$,当加上磁场时,合力的切向分量不变,故等效重力加速度为a=g;根据单摆周期公式$T=2π\sqrt{\frac{L}{g}}$,知,周期不变.故A正确,B错误.
C、由于在整个过程中洛伦兹力不做功,当达到最大位移时,只受重力和绳子的拉力,故拉力不变.故C正确.
D、在整个摆动过程中,洛伦兹力不做功,由动能定理可知,单摆的振幅不变,故D错误.
故选:AC

点评 本题考查对单摆的周期公式中物体的加速的确定,及进行受力分析,并得出力做功与否,同时注意洛伦兹力方向随着速度的方向不同而不同

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

8.构建和谐、节约型社会的思想深得民心,也体现在生活的方方面面.自动充电式电动车就是很好的一例:将电动车的前轮装有发电机,发电机与蓄电池连接,当电动车滑行时,就可以向蓄电池充电,将其他形式的能转化成电能储存起来.现有某人骑车以500J的初动能在粗糙的水平路面上滑行,第一次关闭充电装置,让车自由滑行,其动能随位移的变化关系如图线①所示;第二次启动充电装置.其动能随位移的变化关系如图线②所示,则(  )
A.电动车受到的摩擦阻力为83N
B.电动车受到的摩擦阻力为50N
C.第二次启动充电装置,向蓄电池所充的电能是300J
D.第二次启动充电装置,向蓄电池所充的电能是200J

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

9.某实验小组利用无线力传感器和光电门传感器探究“动能定理”.将无线力传感器和挡光片固定在小车上,用不可伸长的细线通过一个定滑轮与重物G相连,无线力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平轨道上A、B两点各固定一个光电门传感器,用于测量小车的速度v1和v2,如图所示.在小车上放置砝码来改变小车质量,用不同的重物G来改变拉力的大小.

 次数 M/kg|v22-v12|/(m2/s-2△E/J F/N W/J
 1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200
 2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420
 3 0.500 2.40△E2 1.22 W2
实验主要步骤如下:
(1)测量小车和拉力传感器的总质量M1.正确连接所需电路.调节导轨两端的旋钮改变导轨的倾斜度,用以平衡小车的摩擦力,使小车正好做匀速运动.
(2)把细线的一端固定在力传感器上,另一端通过定滑轮与重物G相连;将小车停在点C,由静止开始释放小车,小车在细线拉动下运动,除了光电门传感器测量速度和力传感器测量拉力的数据以外,还应该记录的物理量为两光电门间的距离L;
(3)改变小车的质量或重物的质量,重复(2)的操作.
(4)表格中M是M1与小车中砝码质量之和,△E为动能变化量,F是拉力传感器的拉力,W是F在A、B间所做的功.表中的△E3=0.600J,W3=0.610J(结果保留三位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

6.我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施,用十年左右时间完成.据悉,我国探月工程设想为三期,简称为“绕、落、回”三步走,在2020年前后完成.目前已进行了第二步.
嫦娥三号探测器于2013年12月2日在中国西昌卫星发射中心成功发射,它的任务是在月球上着陆,并对月球进行科学探测.卫星发射后,先绕地球转3圈,轨道是椭圆轨道,近地点是200km.之后经调速进入月地转移轨道,接近月球时经过三次制动,使其被月球俘获,成为月球卫星,发动机正常关机,“嫦娥三号”进入距月表面约200公里圆轨道.北京时间2013年12月9日,在北京航天飞行控制中心的控制下,“嫦娥三号”卫星主发动机点火成功制动,经过减速阶段,最终成功降落在月球表面,释放月球探测车,开始了对月球的探测工作.
设月球半径为R,嫦娥三号绕月球的轨道半径为r,运动周期为T,引力常数为G,且把它绕月球的运动近似看做是匀速圆周运动.试根据以上已知量,求:
(1)月球的质量;
(2)在某次成功在月球表面上着陆后,一位宇航员拿出一小球,并以一定的初速度V0竖直向上抛出,请问经多长时间小球落回月球表面处?

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

13.如图1所示,用“碰撞实验器”:可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.

(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通过仅测量C  (填选项前的符号),间接地解决这个问题.
A.小球开始释放高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的射程
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复.接下来要完成的必要步骤是ADE.(填选项前的符号)
A.用天平测量两个小球的质量ml、m2
B.测量小球m1开始释放高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM、ON
(3)经测定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图2所示.碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1′,则p1:p1′=14:11;若碰撞结束时m2的动量为p2′,则p1′:p2′=11:2.9.实验结果表明,碰撞前、后总动量的比值$\frac{{p}_{1}}{{p}_{1}′+{p}_{2}′}$为1.01.(此问结果保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

3.拓展三:能源的开发与利用
风能将成为人类大规模开发的一种可再生清洁能源.风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置,其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等,如图所示,试分析下列问题.
(1)风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积.设空气密度为ρ,气流速度v,风轮机叶片长度为r.求t时间内流向风轮机的最大风能Em
(2)一般强风的风速约为v=20m/s,空气密度为1.3kg/m3,如果风力发电机扇叶在空间扫过横截面积为60m2,发电机能将其中风能的4%转化为电能,则发电机电功率的大小约为多少?
(3)已知风力发电机的输出功率p与Em成正比.某风力发电机在风速v1=9m/s时能够输出的电功率P1=540kW.我国某地区风速不低于v2=6m/s的时间每年约为5000小时,试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.如图所示为氢原子的能级示意图.一个处于n=4能级状态的氢原子,在回到基态的过程中,下列说法正确的是(  )
A.氢原子只有一种频率的光子放出B.氢原子放出六种不同波长的光子
C.氢原子要吸收六种不同波长的光子D.氢原子最多放出三种频率的光子

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

7.如图所示,质量为m的物块A恰能在倾角为θ的斜面B上匀速滑下.(B不动)为使A能沿B的斜面匀速上滑,且B与水平地面间的静摩擦力大小等于mg,需要一个斜向上的推力作用在A上.求推力F的大小及推力与水平方向的夹角α.(用反三角函数表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.第一次通过实验比较准确地测出万有引力常量的科学家是(  )
A.英国的卡文迪许B.英国的牛顿C.丹麦的第谷D.德国的开普勒

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