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【题目】某同学利用如图(1)所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒在气垫导轨上安装了两个光电门12,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连

①用10分度游标卡尺测量遮光条宽度d,如图(2)所示遮光条宽度d=___________mm

②实验时要调整气垫导轨水平。不挂钩码和细线,接通气源,轻推滑块从轨道右端向左运动的过程中,发现遮光条通过光电门2的时间大于通过光电门1的时间.以下选项中能够达到调整气垫导轨水平目标的措施是_______(选填相应选项前的符号)

A.调节旋钮P使轨道左端升高一些

B.遮光条的宽度增大一些

C.滑块的质量增大一些

D.气源的供气量增大一些

③调整气垫导轨水平后,挂上细绳和钩码进行实验,测出光电门12间的距离L. 遮光条的宽度d,滑块和遮光条的总质量M,钩码质量m. 由数字计时器读出遮光条通过光电门12的时间t1t2,则遮光条通过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=__________;验证系统机械能守恒定律成立的表达式是________________(用题中的字母表示)

【答案】 3.8mm A (其中g为常量)

【解析】遮光条宽度d就是游标卡尺读数

遮光条通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间。滑块做加速运动,也就是左端低,右端高够达到调整气垫导轨水平目标的措施是调节旋钮P使轨道左端升高一些。故答案是A。

遮光条通过光电门1时的瞬时速度的表达式

遮光条通过光电门2时的瞬时速度的表达式,滑块从光电门2运动到光电门1的过程中,滑块和遮光条及钩码动能的增加量是

滑块从光电门2运动到光电门1的过程中钩码重力势能的减少量是

验证系统机械能守恒定律成立的表达式是

练习册系列答案
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A. v一定,θ越大.则粒子在磁场中运动的时间越短

B. v一定,θ越大,则粒子离开磁场的位置距O点越远

C. θ一定,v越大,则粒子在磁场中运动的时间越短

D. θ一定,v越大,则粒子离开磁场的位置距0点越远

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【题目】如图,一颗在椭圆轨道Ⅰ上运行的地球卫星,通过轨道Ⅰ上的近地点P时,短暂点火加速后进人同步转移轨道Ⅱ.当卫星到达同步转移轨道Ⅱ的远地点Q时,再次变轨,进入同步轨道Ⅲ.下列说法正确的是

A. 卫星在轨道IP点进入轨道Ⅱ机械能增加

B. 卫星在轨道Ⅲ经过Q点时和在轨道Ⅱ经过Q点时速度相同

C. 卫星在轨道Ⅲ经过Q点时和在轨道Ⅱ经过Q点时加速度相同

D. 由于不同卫星的质量不同,因此它们的同步轨道高度不同

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【题目】如图所示,两平行金属板EF之间电压为U.两足够长的平行边界MNPQ区城内,有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力)、由E板中央处静止释放、经F板上的小孔射出后,垂直进入磁场,且进入磁场时与边界MN60°角,最终粒子从边界MN离开磁场,求:

1)粒子离开电场时的速度v及粒子在磁场中做圆周运动的半径r

2)两边界MNPQ的最小距离d

3)粒子在磁场中运动的时间t.

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【题目】如图所示的xOy坐标系中,y轴右侧空间存在范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于xOy平面向外.Q1Q2两点的坐标分别为(0L)(0,-L),现有质量为m、电量为+q的粒子,在P点沿PQ1方向进入磁场,α30°,不计粒子重力.

(1)若粒子从点Q1直接通过点Q2,求粒子初速度大小;

(2)若粒子从点Q1直接通过点O,求粒子第一次经过x轴的交点坐标;

(3)若粒子从点Q1直接通过点O,求粒子从P点运动到O点所有的时间

【答案】1 2(L0)3

【解析】(1)由题意画出粒子运动轨迹如图甲所示.

粒子在磁场中做圆周运动的半径大小为R1,由几何关系得:R1cos30°L

粒子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:qv1Bm

解得v1

(2)由题意画出粒子运动轨迹如图乙所示.

设其与x轴交点为M,横坐标为xM,由几何关系知

2R2cos30°L

xM2R2sin30°

M点坐标为(L,0)

3)由

解得

PQ1=

则粒子从PQ1的时间

粒子在磁场中运动的时间

粒子从P点运动到O点所有的时间为:t=t1+t2=

点睛:本题考查了粒子在磁场中的运动,关键作出粒子的轨迹图,结合几何关系,运用半径公式进行求解,此题对数学几何的关系要求较高,需加强这方面的训练.

型】解答
束】
17

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2)碰撞后小球a的动量大小和方向

3)小球b所能摆起的最大角度θ的余弦值。

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A. B1<B2<B3

B. B1B2B3

C. ab处磁场方向垂直于纸面向外,c处磁场方向垂直于纸面向里

D. a处磁场方向垂直于纸面向外,bc处磁场方向垂直于纸面向里

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(i)打开K2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强;

(ii)接着打开K3,求稳定时活塞的位置;

(iii)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ℃,求此时活塞下方气体的压强。

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