【题目】在真空中有水平放置的两个平行、正对金属平板,板长为l,两板间距离为d,在两极板间加一交变电压如图乙,质量为m,电荷量为e的电子以速度v0 (v0接近光速的1/20)从两极板左端中点沿水平方向连续不断地射入两平行板之间。若电子经过两极板间的时间相比交变电流的周期可忽略不计,不考虑电子间的相互作用和相对论效应,则( )
A. 当Um<时,所有电子都能从极板的右端射出
B. 当Um>时,将没有电子能从极板的右端射出
C. 当时,有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为1:2
D. 当时,有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为1:
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【题目】如图所示,AC是一个用长为L的导线弯成的、以O为圆心的四分之一圆弧,将其放置在与平面AOC垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中.当在该导线中通以由C到A,大小为I的恒定电流时,该导线受到的安培力的大小和方向是( )
A. BIL,平行于OC向左
B. ,垂直于AC的连线指向左下方
C. ,平行于OC向右
D. ,垂直于AC的连线.指向左下方
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【题目】如图所示,水平放置的圆盘半径为R=1m,在其边缘C点固定一个高度不计的小桶,在圆盘直径CD的正上方放置一条水平滑道AB,滑道与CD平行.滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上,其高度差为h=1.25m.在滑道左端静止放置质量为m=0.4kg的物块(可视为质点),物块与滑道间的动摩擦因数为μ=0.2.当用一大小为F=4N的水平向右拉力拉动物块的同时,圆盘从图示位置以角速度ω=2πrad/s,绕穿过圆心O的竖直轴匀速转动.拉力作用一段时间后撤掉,物块在滑道上继续滑行,由B点水平抛出,恰好落入小桶内.重力加速度取10m/s2.
(1)求拉力作用的最短时间;
(2)若拉力作用时间为0.5s,物块能否落入小桶内,若能,求出所需滑道的长度;若不能,请说明理由。
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【题目】如图所示,质量相同的两个带电粒子M、N以相同的速度同时沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,M从两极板正中央射入,N从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点。不计带电粒子重力和带电粒子间的相互作用,则从开始射入到打在上极板的过程中
A. 它们运动的时间
B. 它们电势能减少量之比
C. 它们的动能增量之比
D. 它们所带的电荷量之比
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【题目】如图所示,水平放置的圆盘半径为R=1m,在其边缘C点固定一个高度不计的小桶,在圆盘直径CD的正上方放置一条水平滑道AB,滑道与CD平行.滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上,其高度差为h=1.25m.在滑道左端静止放置质量为m=0.4kg的物块(可视为质点),物块与滑道间的动摩擦因数为μ=0.2.当用一大小为F=4N的水平向右拉力拉动物块的同时,圆盘从图示位置以角速度ω=2πrad/s,绕穿过圆心O的竖直轴匀速转动.拉力作用一段时间后撤掉,物块在滑道上继续滑行,由B点水平抛出,恰好落入小桶内.重力加速度取10m/s2.
(1)求拉力作用的最短时间;
(2)若拉力作用时间为0.5s,物块能否落入小桶内,若能,求出所需滑道的长度;若不能,请说明理由。
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【题目】某工地某一传输工件的装置可简化为如图所示的情形,AB为一段足够长的曲线轨道,BC为一段足够长的水平轨道,CD为一段圆弧轨道,圆弧半径r=1m,三段轨道均光滑。一长为L=2m、质量为M=1kg的平板小车最初停在BC轨道的最左端,小车上表面刚好与AB轨道相切,且与CD轨道最低点处于同一水平面。一可视为质点、质量为m=2kg的工件从距AB轨道最低点h高处沿轨道自由滑下,滑上小车后带动小车也向右运动,小车与CD轨道左端碰撞(碰撞时间极短)后即被粘在C处。工件只有从CD轨道最高点飞出,才能被站在台面DE上的工人接住。工件与小车的动摩擦因数为μ=0.5,取g=10m/s2,
(1)若h=2.8m,则工件滑到圆弧底端B点时对轨道的压力为多大?
(2)要使工件能被站在台面DE上的工人接住,求h的取值范围.
【答案】(1)(2)
【解析】(1)工件从起点滑到圆弧轨道底端B点,设到B点时的速度为vB,根据动能定理:
工件做圆周运动,在B点,由牛顿第二定律得:
由①②两式可解得:N=40N
由牛顿第三定律知,工件滑到圆弧底端B点时对轨道的压力为N′=N=40N
(2)①由于BC轨道足够长,要使工件能到达CD轨道,工件与小车必须能达共速,设工件刚滑上小车时的速度为v0,工件与小车达共速时的速度为v1,假设工件到达小车最右端才与其共速,规定向右为正方向,则对于工件与小车组成的系统,由动量守恒定律得:
mv0=(m+M)v1
由能量守恒定律得:
对于工件从AB轨道滑下的过程,由机械能守恒定律得:
代入数据解得:h1=3m.
②要使工件能从CD轨道最高点飞出,h1=3m为其从AB轨道滑下的最大高度,设其最小高度为h′,刚滑上小车的速度为v′0,与小车达共速时的速度为v′1,刚滑上CD轨道的速度为v′2,规定向右为正方向,由动量守恒定律得:
mv′0=(m+M)v′1…⑥
由能量守恒定律得:
工件恰好滑到CD轨道最高点,由机械能守恒定律得:
工件在AB轨道滑动的过程,由机械能守恒定律得:
联立。⑥⑦⑧⑨,代入数据解得:h′=m
综上所述,要使工件能到达CD轨道最高点,应使h满足:m<h3m.
【名师点睛】(1)工件在光滑圆弧上下滑的过程,运用机械能守恒定律或动能定理求出工件滑到圆弧底端B点时的速度.在B点,由合力提供向心力,由牛顿第二定律求出轨道对工件的支持力,从而得到工件对轨道的压力.
(2)由于BC轨道足够长,要使工件能到达CD轨道,工件与小车必须能达共速,根据动量守恒定律、能量守恒定律求出滑上小车的初速度大小,根据机械能守恒求出下滑的高度h=3m,要工件能从CD轨道最高点飞出,h=3m为其从AB轨道滑下的最大高度,结合动量守恒定律和能量守恒定律、机械能守恒定律求出最小高度,从而得出高度的范围.
【题型】解答题
【结束】
13
【题目】下列说法中正确的是_____。
A.雨水不能透过布雨伞是因为液体表面存在张力
B.分子间的距离r增大,分子间的作用力做负功,分子势能增大
C.悬浮在液体中的微粒越大,在某一时间撞击它的液体分子数越多,布朗运动越明显
D.温度升高,分子热运动的平均动能增大,但并非每个分子的速率都增大
E.热量可以从低温物体传到高温物体
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【题目】质量为2kg的物体,在竖直平面内高h=3m的光滑弧形轨道A点,以v0=2m/s的初速度沿轨道滑下,并进入BC轨道,如图所示.已知BC段的滑动摩擦系数μ=0.4.(g取10m/s2)求:
选择地面为参考平面,在A点时,物体的重力势能为多少?
物体从A点滑至B点的过程中,重力对物体做功为多少?
(3)物体滑至B点时的速度;
(4)物体最后停止在离B点多远的位置上.
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【题目】如图所示,水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接,半圆形轨道的半径R=0.4m在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面平行,电场强度E=1.0×104N/C现有一电荷量q=+1.0×10-4C,质量m=0.1kg的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放,带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C,然后落至水平轨道上的D点.取g=10m/s2.试求:
(1)带电体运动到圆形轨道B点时对圆形轨道的压力大小;
(2)D点到B点的距离XDB;
(3)带电体在从P开始运动到落至D点的过程中的最大动能
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【题目】如图所示,两个间距为l的平行光滑金属轨道水平放置(足够长),轨道左侧接有两个阻值均为R的定值电阻,开关处于断开状态。有一质量为m、电阻为R的金属棒静止且与两轨道垂直地放在轨道上,金属棒与轨道电接触良好,轨道电阻不计。空间存在垂直轨道平面的磁感应强度为B的匀强磁场。现用一个功率恒定为P0的水平拉力沿轨道向右拉金属棒。当金属棒速度稳定后,闭合开关K。以下说法正确的是
A. 闭合开关时金属棒的速度为
B. 闭合开关时金属棒的加速度为
C. 整个过程中拉力和安培力对金属棒做的功等于电路中产生的焦耳热
D. 闭合开关前后金属棒速度稳定时,金属棒的热功率之比为2:3
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