【题目】如图所示,为了浴室用电安全,某同学用理想变压器给浴室降压供电,理想变压器原、副线圈匝数比为5:1,原线圈输入交变电压u=311sinl00πt(V),已知照明灯额定功率为44W,排气扇电动机内阻为lΩ,电流表示数为2A,各用电器均正常工作,电表均为理想表。则
A. 电压表示数为62V
B. 变压器的输入功率为186W
C. 排气扇输出功率为43W
D. 保险丝熔断电流不得低于2A
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【题目】如图所示,在平面直角坐标系xoy内,坐标原点O处有一粒子源,向与x轴成角的方向连续不断地发射质量为m、电荷量为、速度大小为的粒子,经过足够长的时间后,在第Ⅰ象限加一方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁杨,不计粒子重力及粒子间的相互作用。求:
(1)粒子在磁场中运动的最短时间;
(2)粒子离开磁场时距O点的最大距离。
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【题目】如图所示,底板长度L=1 m、总质量M=10 kg的小车放在光滑水平面上,原长为的水平轻弹簧左端固定在小车上.现将一质量m=1 kg的钢块C(可视为质点)放在小车底板上,用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩,弹簧弹性势能Ep0=8.14 J.开始时小车和钢块均静止,现突然烧断细绳,钢块被释放,使钢块离开弹簧水平向右运动,与B端碰后水平向左反弹,碰撞时均不考虑系统机械能的损失.若小车底板上左侧一半是光滑的,右侧一半是粗糙的,且与钢块间的动摩擦因数μ=0.1,取重力加速度g=10 m/s2.
①求钢块第1次离开弹簧后的运动过程中弹簧的最大弹性势能Epmax.
②钢块最终停在何处?
【答案】①7.14 J ②0.36 m
【解析】试题分析:钢块和小车大作用的过程中,动量守恒,由能量守恒可求弹簧的最大弹性势能Epmax,和钢块最终位置。
①烧断细绳后,当钢块第1次从B端返回后压缩弹簧且与小车速度相等时,弹簧的弹性势能最大,设此时速度为v1,则根据动量守恒定律有
得
根据能量守恒定律有
得Epmax=7.14 J
②钢块最终停在粗糙的底板上,此时小车与钢块的共同速度设为v2,则根据动量守恒定律有,得
根据能量守恒定律有
得xmax=8.14 m
又
钢块最终停止时与B端相距为
【题型】解答题
【结束】
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【题目】(18 分)如图所示,在平面直角坐标系第Ⅲ象限内充满+y 方向的匀强电场, 在第Ⅰ象限的某个圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场(电场、磁场均未画出);一个比荷为的带电粒子以大小为 v 0的初速度自点沿+x 方向运动,恰经原点O进入第Ⅰ象限,粒子穿过匀强磁场后,最终从 x轴上的点 Q(9 d,0 )沿-y 方向进入第Ⅳ象限;已知该匀强磁场的磁感应强度为 ,不计粒子重力。
(1)求第Ⅲ象限内匀强电场的场强E的大小;
(2) 求粒子在匀强磁场中运动的半径R及时间t B;
(3) 求圆形磁场区的最小半径rm。
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【题目】如图,半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上,光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态,P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ,将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90,框架与小球始终保持静止状态,在此过程中下列说法正确的是( )
A. 框架对小球的支持力先减小后增大
B. 拉力F的最小值为mgcosθ
C. 地面对框架的摩擦力始终在减小
D. 框架对地面的压力先增大后减小
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【题目】如图所示,光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一质量为3m的重物,另一端系一质量为m、电阻为r的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF,在QF之间连接有阻值
为R的电阻,其余电阻不计,磁感应强度为B0的匀强磁场与导轨平面垂直,开始时金属杆置于导轨下端QF处,将重物由静止释放,当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,忽略所有摩擦,重力加速度为g,求
(1)重物匀速下降的速度v;
(2)重物从释放到下降h的过程中,电阻R中产生的焦耳热QR;
(3)将重物下降h时的时刻记作t=0,速度记为v0,若从t=0开始磁感应强度逐渐减小,且金属杆中始终不产生感应电流,试写出磁感应强度的大小B随时间t变化的关系。
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【题目】如图所示,两根细长直导线平行竖直固定放置,且与水平固定放置的光滑绝缘杆MN分别交于a、b两点,点O是ab的中点,杆MN上c、d两点关于O点对称。两导线均通有大小相等、方向相反的电流,通电导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小B= ,其中I为导线中电流大小,r为该点到导线的距离,k为常量。一带负电的小球穿在杆上,以初速度vb由c点沿杆运动到d点。设在c、O、d三点杆对小球的支持力大小分别为Fc、FO、Fd,则下列说法正确的是
A. Fc=Fd
B. FO<Fd
C. 小球做变加速直线运动
D. 小球做匀速直线运动
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【题目】一列沿r轴传播的简谐横波,在t=0时刻的波形如图所示,已知该波的传播速度为6.0m/s,求:
(i)该列波的周期;
( ii)平衡位置在x=4cm处的质点在0~0.045s时间内的位移和路程。
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【题目】高速公路部分路段旁建有如图所示的避险车道,车辆可驶入避险。若质量为m的货车刹车后以初速度经A点冲上避险车道,前进距离时到B点减速为0,货车所受阻力恒定,A、B两点高度差为h,C为A、B中点,已知重力加速度为g,下列关于该货车从A运动到B过程说法正确的是( )
A. 克服阻力做的功为
B. 该过程产生的热量为
C. 在AC段克服阻力做的功小于CB段克服阻力做的功
D. 在AC段的运动时间等于CB段的运动时间
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【题目】如图所示,ABCD 是边长为a的菱形, 其中∠DAB=1200,在该平面内有一个匀强电场。 一个质量为 m、 带电量为+q 的粒子, 以初速度 v 从 A 点三次沿不同的方向射出, 分别运动到 B、 C、 D 三点, 粒子到达 B 点的速度为v, 到达 C点的速度为v。 不计粒子重力, 若粒子到达 D 点的速度大小为vD,匀强电场的场强大小为 E, 则
A.
B.
C. , 电场方向与 BD 连线垂直
D. ;电场方向由 A 指向以 C
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