【题目】如图所示,质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上,一根轻质弹簧一端固定于O点,另一端与小球相连,弹簧与杆在同一竖直平面内.将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放,小球沿杆下滑,当弹簧位于竖直位置时,小球速度恰好为零,此时小球下降的竖直高度为h.若整个过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内,则下列说法正确的是( )
A. 弹簧与杆垂直时,小球速度最大
B. 弹簧与杆垂直时,小球的动能与重力势能之和最大
C. 小球从静止位置下滑至最低点的过程中,弹簧的弹性势能增加量小于mgh
D. 小球从静止位置下滑至最低点的过程中,弹簧的弹性势能增加量大于mgh
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【题目】如图所示为回旋加速器的示意图。两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中,一质子从加速器的A处开始加速。已知D型盒的半径为R,磁场的磁感应强度为B,高频交变电源的电压为U、频率为f,质子质量为m,电荷量为q。下列说法正确的是( )
A. 质子从磁场中获得能量
B. 质子的最大动能与高频交变电源的电压U有关,且随电压U增大而增加
C. 质子的最大速度不超过2πRf
D. 质子的最大动能为
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【题目】如图所示,两根间距为l的光滑平行金属导轨与水平面夹角为α,图中虚线下方区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于斜面向上。两金属杆质量均为m,电阻均为R,垂直于导轨放置。开始时金属杆ab处在距磁场上边界一定距离处,金属杆cd处在导轨的最下端,被与导轨垂直的两根小柱挡住。现将金属杆ab由静止释放,当金属杆ab刚进入磁场便开始做匀速直线运动。已知重力加速度为g,则
A.金属杆ab进入磁场时感应电流的方向为由a到b
B.金属杆ab进入磁场时速度大小为
C.金属杆ab进入磁场后产生的感应电动势为
D.金属杆ab进入磁场后金属杆cd对两根小柱的压力大小为零
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【题目】如图所示,间距为L的平行且足够长的光滑导轨由两部分组成.倾斜部分与水平部分平滑相连,倾角为θ,在倾斜导轨顶端连接一阻值为r的定值电阻.质量为m、电阻也为r的金属杆MN垂直导轨跨放在导轨上,在倾斜导轨区域加一垂直导轨平面向下、磁感应强度为B的匀强磁场;在水平导轨区域加另一垂直轨道平面向下、磁感应强度也为B的匀强磁场.闭合开关S,让金属杆MN从图示位置由静止释放,已知金属杆MN运动到水平轨道前,已达到最大速度,不计导轨电阻,且金属杆MN始终与导轨接触良好并保持跟导轨垂直,重力加速度为g.
(1)求金属杆MN在倾斜导轨上滑行的最大速率vm
(2)若金属杆MN在倾斜导轨上运动,速度未达到最大速度vm前,在流经定值电阻的电流从零增大到I0的过程中,通过定值电阻的电荷量为q,求这段时间内金属杆MN通过的距离x
(3)求在(2)中所述的过程中,定值电阻上产生的焦耳热Q
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【题目】如图所示,在足够大的空间范围内,同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场,电场强度为E,磁感应强度为B.足够长的光滑绝缘斜面固定在水平面上,斜面倾角为30°.有一带电的物体P静止于斜面顶端且物体P对斜面无压力。若给物体P以水平的初速度向右抛出,同时另有一不带电的物体Q从A处由静止开始沿斜面滑下(P、Q均可视为质点),P、Q两物体运动轨迹在同一竖直平面内。一段时间后,物体P恰好与斜面上的物体Q相遇,且相遇时物体P的速度方向与其水平初速度方向的夹角为60°.已知重力加速度为g,求:
(1)P、Q相遇所需的时间;
(2)物体P在斜面顶端的初速度的大小。
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【题目】如图所示,一束平行光以45°的入射角照射到半径为R的半圆柱形玻璃砖的上表面上,已知玻璃砖对平行光的折射率为。
(1)圆柱面上光线能够射出的区域所对的圆心角是多少?
(2)能从圆柱面射出的光线中,在玻璃砖中传播时间最长为多少?(光在真空中的速度为c)
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【题目】2018年6月14日11时06分,探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星成为世界首颗成功进入地月拉格朗日L2点的Halo使命轨道的卫星,为地月信息联通搭建“天桥”。如图所示,该L2点位于地球与月球连线的延长线上,“鹊桥”位于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做圆周运动,已知地球、月球和“鹊桥”的质量分别为Me、Mm、m,地球和月球之间的平均距离为R,L2点离月球的距离为x,则
A. “鹊桥”的线速度小于月球的线速度
B. “鹊桥”的向心加速度小于月球的向心加速度
C. x满足
D.
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【题目】有一种调压变压器的构造如图所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上,CD之间加上输入电压,转动滑动触头P就可以调节输出电压。图中A为交流电流表,V为交流电压表,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,CD两端接正弦交流电源,变压器可视为理想变压器,则下列说法正确的是( )
A. 当R3不变,滑动触头P顺时针转动时,电流表读数变小,电压表读数变小
B. 当R3不变,滑动触头P逆时针转动时,电流表读数变小,电压表读数变大
C. 当P不动,滑动变阻器滑动触头向上滑动时,电流表读数变小,电压表读数变小
D. 当P不动,滑动变阻器滑动触头向下滑动时,电流表读数变大,电压表读数变大
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【题目】如图所示为正在高空进行拍摄的无人机,已知无人机质量m=1kg,动力系统能提供的最大升力F=16N,无人机上升过程中最大速度v=6m/s,若无人机从地面以最大升力竖直起飞,达到最大速度所用时间为3s,假设无人机竖直飞行时所受阻力大小不变,求:
(1)无人机以最大升力起飞的加速度;
(2)无人机在竖直上升过程中所受阻力Ff的大小;
(3)无人机从地面起飞竖直上升至高地高度h=30m的高空所需的最短时间。
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