题目列表(包括答案和解析)
23、(13分)两个正点电荷Q1=Q和Q2=4Q分别置于固定在光滑绝缘水平面上的A、B两点,A、B两点相距L,且A、B两点正好位于水平光滑绝缘半圆细管的两个端点出口处,如图所示。
(1)现将另一正点电荷置于A、B连线上靠近A处静止释放,它在AB连线上运动过程中能达到最大速度的位置离A点的距离。
(2)若把该点电荷放于绝缘管内靠近A点处由静止释放,试确定它在管内运动过程中速度为最大值时的位置P。即求出图中PA和AB连线的夹角θ。
(3)Q1、Q2两点电荷在半圆弧上电势最低点的位置P/是否和P共点,请作出判断并说明理由。
22、(9分)一客车从静止开始以加速度a作匀加速直线运动的同时,在车尾的后面离车头为s远的地方有一乘客以某一恒定速度正在追赶这列客车,已知司机从车头反光镜内能看到离车头的最远距离为s0(即人离车头距离超过s0,司机不能从反光镜中看到该人),同时司机从反光镜中看到该人的像必须持续时间在t0内才能会注意到该人,这样才能制动客车使车停下来,该乘客要想乘坐上这列客车,追赶客车匀速运动的速度v所满足条件的表达式是什么?若a=1.0m/s2,s=30m,s0=20m,t0=4.0s,求v的最小值。
21、(12分)如图所示,截面均匀的U形玻璃细管两端都开口,玻璃管足够长,管内有两段水银柱封闭着一段空气柱,若气柱温度是270C时,空气柱在U形管的左侧,A、B两点之间封闭着的空气柱长为15cm,U形管底边长CD=10cm,AC高为5cm。已知此时的大气压强为75cmHg。
(1)若保持气体的温度不变,从U形管左侧管口处缓慢地再注入25cm长的水银柱,则管内空气柱长度为多少?
某同学是这样解的:
对AB部分气体,初态p1=100cmHg,V1=15Scm3,末态p2=125cmHg,V2=LScm3,则由玻意耳定律p1V1=p2V2解得管内空气柱长度L=12cm。
以上解法是否正确,请作出判断并说明理由,如不正确则还须求出此时管内空气柱的实际长度为多少?
(2)为了使这段空气柱长度恢复到15cm,且回到A、B两点之间,可以向U形管中再注入一些水银,且改变气体的温度。问:应从哪一侧管口注入多长的水银柱?气体的温度变为多少?
20、(11分)如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中,有两条光滑的平行金属导轨,其电阻不计,间距为L,导轨平面与磁场方向垂直,ab、cd为两根垂直导轨放置的、电阻都为R、质量都为m的金属棒。棒cd用能承受最大拉力为f的水平细线拉住,棒ab在水平拉力F的作用下以加速度a静止开始向右做匀加速运动,求:
(1)F随时间t的变化规律;
(2)经多长时间细线将被拉断;
(3)从ab棒开始运动到cd棒刚要运动过程中,流过cd棒的电量。
19、(10分)质量为2t的汽车在平直公路上由静止开始运动,若保持牵引力恒定,则在30s内速度增大到15m/s,这时汽车刚好达到额定功率,然后保持额定输出功率不变,再运动15s达到最大速度20m/s,求:
(1)汽车的额定功率;
(2)汽车运动过程中受到的阻力;
(3)汽车在45s共前进多少路程。
18、如图所示电路,电源电动势为4V,内电阻为1Ω,R0为定值电阻,值为3Ω,变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)当变阻器阻值调至R1=_______Ω时,电源输出的功率最大。
(2)当变阻器阻值调至某一适当值时,变阻器上消耗的功率最大,该最大功率为_______W。
17、一物体受F1和F2两个力的作用,当F1=4N时,两个力的合力恰与F1垂直;现保持F1和F2的方向不变,当F1增大为8N时,其合力恰与F2垂直,则F2的大小为________N,F2与F1之间的夹角为__________。
16、如图所示,在倾角为α的光滑斜面上放两个质量分别为m1和m2的带电小球A、B(可视为质点),m1=2m2,相距L。开始释放时,B球刚好静止平衡,A球的初始加速度为_________。过一段时间后,A、B加速度大小之比为a1:a2=3:2,此时两球之间的距离L/=________L(设斜面足够长)。
15、如图所示,铜棒ab长0.1m,质量为6×10-2kg,两端与长为1m的轻铜线相连,静止于竖直平面上,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T。现接通电源,使铜棒中保持有恒定电流通过,铜棒发生摆动。已知最大偏转角为370,则在此过程中铜棒的重力势能增加了_________J;恒定电流的大小为_________A。(不计空气阻力,sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2)
14、从离地面5m高处以v0=5m/s的水平初速抛出一粒石子,抛出______s后它的速度方向与水平方向成450角,此时它的水平射程是它落地时水平射程的______倍。(g=10m/s2)
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