【题目】如图所示,将横截面积S=100cm2、容积为V=5L,开口向上的导热良好的气缸,置于t1=-13的环境中。用厚度不计的轻质活塞将体积为V1=4L的理想气体封闭在气缸中,气缸底部有一个单向阀门N。外界大气压强p0=1.0×105Pa,重力加速g=10m/s2,不计一切摩擦。求:
(i)将活塞用卡销Q锁定,用打气筒通过阀门N给气缸充气,每次可将体积V0=100mL,压强为p0的理想气体全部打入气缸中,则打气多少次,才能使其内部压强达到1.2p0;
(ii)当气缸内气体压强达到1.2p0时,停止打气,关闭阀门N,将质量为m=20kg的物体放在活塞上,然后拔掉卡销Q,则环境温度为多少摄氏度时,活塞恰好不脱离气缸。
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【题目】如图所示,虚线AB、BC、CD将平面直角坐标系四个象限又分成了多个区域。在第一、二象限有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为。在第三、四象限中,-2d<y<0区域又分成了三个匀强电场区域,其中在x>d区域有沿x轴负方向的匀强电场;在x<-d区域有沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小相等;-d<x<d区域有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度是另外两个电场强度的2倍。第二、四象限中,y<-2d区域内有垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为m,电荷量为q的带电粒子,以速度v0由原点O沿y轴正方向射入磁场。运动轨迹恰好经过B(-d,-2d)、C(d,-2d)两点,第一次回到O点后,进入竖直向上电场区域,不计粒子重力,求:
(1)电场区域内的电场强度大小E;
(2)y<-2d区域内磁场的磁感应强度B2;
(3)由原点O出发开始,到第2次回到O点所用时间。
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【题目】某兴趣小组的几位成员做“验证机械能守恒定律”的实验,所用打点计时器频率为50Hz。
(1)两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验装置,你认为更合理的是图_________(填“甲”或“乙”);采用上述所选装置时,打点计时器所接电源应是图_________(填“丙”或“丁”)。
(2)如图戊所示是某次实验中经正确操作得到的一条纸带(局部),将刻度尺的“0”与起始点对齐,A、B、C……G各点对应的数据是该点到起始点的距离(单位:cm)。已知重物质量为1.0kg,当地的重力加速度为9.8m/s2,则从打下起始点到打下F点的过程中,重物重力势能的减少量为_________J,重物克服阻力做的功为_________J。(两空结果均保留三位有效数字)。
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【题目】小明设计了一个弹球游戏装置,如图所示,ABCD为四分之三圆弧轨道,A端通过竖直过渡轨道PA与弹射装置相连,D端通过水平过渡轨道DE与水平轨道EG相连,两过渡轨道稍微错开;管径很小的圆形细管与轨道EG相切于O点,细管底部进出口O、稍微错开,整个轨道固定于同一竖直平面内,各段轨道间均平滑连接。现有一小球(可视为质点)被压缩的轻弹簧从P点弹出后沿轨道运动。已知小球质量m=0.2kg,轨道ABCD的半径r=0.1m,细管的圆半径R=0.2m,P、A两点间的高度差h=0.5m,O、E两点间的距离L=1m,O、G两点间的距离足够大,小球与轨道EG间的动摩擦因数,其余轨道均光滑,弹簧的最大弹性势能Epm=2.2J弹簧的形变始终不超过其弹性限度,小球运动时始终未脱离轨道。
(1)求小球通过B点的最小速度和对应的弹簧弹性势能;
(2)为使小球最终停在EO段,求弹簧弹性势能应满足的条件;
(3)以O点为坐标原点,O点指向G点的方向为正方向建立x轴,在图乙中画出弹簧弹性势能Ep与小球最终停下的位置坐标x的关系图线(本小题不需要写出具体解答过程,但需要标出关键点的坐标值)。
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【题目】已知引力常量G和下列某几组数据,就能计算出地球的质量,这几组数据是( )
A.飞船绕月球运行的周期及飞船离月球中心的距离
B.地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离
C.月球绕地球运行的周期及月球离地心的距离
D.人造地球卫星的线速度及卫星到地心的距离
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【题目】如图甲所示,光滑绝缘水平面上有一沿水平方向的电场,MN是其中的一条直线,线上有A、B、C三点.一带电量为+2×10-3C、质量为1×10-3kg的小物块从A点静止释放,沿MN作直线运动,其运动的v-t图象如图乙所示,其中B点处的切线斜率最大(图中标出了该切线),C点处的切线平行于t轴,运动过程中小物块电量保持不变,则下列说法中正确的是
A. AB两点电势差UAB=-4V
B. B点为AC间电场强度最大的点,场强大小E=1V/m
C. 由A到C的过程中小物块的电势能先减小后变大
D. 小物块从B点到C点电场力做的功W=10-2J
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【题目】某同学把两块大小不同的木块用细线连接,中间夹一被压缩了的弹簧,如图所示.将这一系统置于光滑的水平桌面上,烧断细线,观察物体的运动情况,进行必要的测量,验证物体间相互作用时动量守恒.
(1)该同学还必须有的器材是 ;
(2)需要直接测量的数据是 ;
(3)用所得数据验证动量守恒的关系式是 .
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【题目】如图,平行板电容器的Ⅳ板开有一小孔,与固定圆筒的小孔a正对,O是圆筒的圆心,圆筒的内径为r,筒内有垂直纸面的匀强磁场,筒壁光滑.电容器内紧靠极板肘有一个带电粒子(初速度为零),经电压U加速后从a孔垂直磁场并正对着圆心O进入筒中,该带电粒子与圆筒壁碰撞三次后恰好又从小孔a射出.带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电荷量和动能都不损失,粒子的比荷为q/m=k不计粒子的重力和空气阻力.求
(1)带电粒子进入磁场的速度大小?
(2)筒内磁感应强度B的大小?(结论均用r、E,和k表示)
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【题目】如图所示,倾角为θ=30°的光滑绝缘直角斜面ABC,D是斜边AB的中心,在C点固定一个带电荷量为+Q的点电荷.一质量为m,电荷量为﹣q的小球从A点由静止释放,小球经过D点时的速度为v,到达B点时的速度为0,则( )
A. 小球从A到D的过程中静电力做功为mv2
B. 小球从A到D的过程中电势能逐渐减小
C. 小球从A到B的过程中电势能先减小后增加
D. AB两点间的电势差UAB=
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