圖5-12,質(zhì)量為m的人立于平板車(chē)上,人與車(chē)的總質(zhì)量為M,人與車(chē)以速度v1在光滑水平面上向東運(yùn)動(dòng)。當(dāng)此人相對(duì)于車(chē)以速度v2豎直跳起時(shí),車(chē)的速度變?yōu)椋?( )

   

D


解析:

錯(cuò)解一:根據(jù)動(dòng)量守恒定律:

  

  所以選A。

  錯(cuò)解二:因?yàn)槿讼鄬?duì)于車(chē)是豎直向上跳的,所以人與車(chē)系統(tǒng)在水平方向上不受外力,即人與車(chē)在水平方向動(dòng)量守恒。

  所以有:Mv1=(M-m)v′1

 

   產(chǎn)生上述錯(cuò)誤的主要原因是對(duì)動(dòng)量守恒定律的矢量性理解不深入。

  錯(cuò)解一的錯(cuò)誤在于沒(méi)有考慮到動(dòng)量的矢量性,只是簡(jiǎn)單地套用動(dòng)量守恒定律公式,因而把V1,V2,V1′的方向混為一談,而出現(xiàn)這種錯(cuò)誤。

  錯(cuò)解二的主要問(wèn)題在于對(duì)物體慣性概念的理解還有問(wèn)題。誤認(rèn)為人豎直向上跳起就沒(méi)有向前的水平速度了,也就沒(méi)有向前的動(dòng)量了,從這個(gè)錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)出發(fā)就造成判斷本題的錯(cuò)誤。也因?yàn)闆](méi)有狀態(tài)分析的習(xí)慣。

  【正確解答】 人和車(chē)這個(gè)系統(tǒng),在水平方向上合外力等于零,系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒。設(shè)車(chē)的速度V1的方向?yàn)檎较,選地面為參照系。初態(tài)車(chē)和人的總動(dòng)量為Mv1,末態(tài)車(chē)的動(dòng)量為(M-m)v′l(因?yàn)槿嗽谒椒较蛏蠜](méi)有受到?jīng)_量,其水平動(dòng)量保持不變)。人在水平方向上對(duì)地的動(dòng)量仍為mv1,

  則有Mv1=(M-m)v′1+mv1

  (M-m)v1=(M-m)v′1

  所以v′=v1正確答案應(yīng)為D。

  【小結(jié)】 動(dòng)量守恒定律是有條件的,一般教材把動(dòng)量守恒條件分為三個(gè)層次:

  (1)系統(tǒng)所受合外力為零;

  (2)系統(tǒng)所受合外力雖然不為零,但在某方向合外力為零,則系統(tǒng)在該方向動(dòng)量守恒;

  (3) 系統(tǒng)所受合外力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于內(nèi)力,則系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒。對(duì)于不同情況,應(yīng)根據(jù)不同的條件去分析。在上述三種情況下,都可以應(yīng)用動(dòng)量守恒定律求解相應(yīng)物理量。  

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖1所示,質(zhì)量為M的滑塊A放在氣墊導(dǎo)軌B上,C為速度傳感器,它能將滑塊A滑到導(dǎo)軌最低點(diǎn)時(shí)的速度實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)上,整個(gè)裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上,設(shè)斜面高度為h.啟動(dòng)氣源,滑塊A自導(dǎo)軌頂端由靜止釋放,將斜面的高度、滑塊通過(guò)傳感器C時(shí)的對(duì)應(yīng)速度記入表中. (g取9.8m/s2
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7
斜面高度h(cm) 10 20 30 40 50 60 70
傳感器示數(shù)v(m/s) 1.40 1.98 2.42 2.80 2.90 3.47 3.70
v2(m2/s2 1.96 3.92 5.86 7.84 8.41 12.04 13.69
(1)選擇適當(dāng)?shù)奈锢砹吭趫D2中所示的坐標(biāo)紙上作出能直觀反映滑塊經(jīng)傳感器時(shí)的速度與斜面高度的關(guān)系圖象;
(2)要由此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,所需的器材有速度傳感器(帶電源、計(jì)算機(jī)、導(dǎo)
線),滑塊,氣墊導(dǎo)軌(帶氣源),高度可以調(diào)節(jié)的斜面,此外還需的器材有
A
A

A.毫米刻度尺  B.天平  C.秒表   D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器   E.彈簧測(cè)力計(jì)
(3)由圖象分析滑塊沿氣墊導(dǎo)軌下滑時(shí)機(jī)械能是否守恒.若守恒,說(shuō)明判斷機(jī)械能守恒的依據(jù),若不守恒,分析機(jī)械能不守恒的原因
圖線過(guò)原點(diǎn)且斜率k=2g,表明機(jī)械能守恒
圖線過(guò)原點(diǎn)且斜率k=2g,表明機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2011?西城區(qū)一模)(1)甲同學(xué)欲采用下列器材準(zhǔn)確測(cè)定一個(gè)約20Ω的電阻的阻值.
A.直流電源(10V,內(nèi)阻不計(jì));
B.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等;
C.電流表(0~3A,內(nèi)阻約0.03Ω);
D.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻約0.13Ω);
E.電壓表(0~3V,內(nèi)阻約3kΩ);
F.電壓表(0~15V,內(nèi)阻約15kΩ);
G.滑動(dòng)變阻器(0~10Ω,額定電流2A);
①為測(cè)量準(zhǔn)確,電流表應(yīng)選用
D
D
,電壓表應(yīng)選用
F
F
;(選填代號(hào))
②為了獲得盡可能多的數(shù)據(jù),該同學(xué)采用了“滑動(dòng)變阻器分壓接法”以調(diào)節(jié)電壓,請(qǐng)?jiān)趫D1虛線中畫(huà)出正確的實(shí)驗(yàn)電路圖,并將圖2中的元件按正確的實(shí)驗(yàn)電路圖連成實(shí)驗(yàn)電路;
③閉合開(kāi)關(guān),逐次改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭的位置,記錄與之對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I、電壓表的示數(shù)U.某次電流表、電壓表的示數(shù)如圖3所示.處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),制作如圖4所示的I-U坐標(biāo)圖,圖中已標(biāo)注出了幾個(gè)與測(cè)量對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn).請(qǐng)將與圖3讀數(shù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)也標(biāo)在圖4中,并在圖4中把坐標(biāo)點(diǎn)連成圖線;
④根據(jù)圖4描繪出的圖線可得出這個(gè)電阻的阻值為R=
18.0
18.0
Ω.

(2)乙同學(xué)設(shè)計(jì)的“直線運(yùn)動(dòng)加速度測(cè)量?jī)x”如圖5所示.質(zhì)量為1.00kg的絕緣滑塊B的兩側(cè)分別通過(guò)一輕彈簧與框架A連接,彈簧的勁度系數(shù)均為100N/m.滑塊B還通過(guò)滑動(dòng)頭與長(zhǎng)為12.00cm的電阻CD相連,CD中任意一段的電阻都與其長(zhǎng)度成正比.將框架A固定在被測(cè)物體上,使彈簧及電阻CD均與物體的運(yùn)動(dòng)方向平行.通過(guò)電路中指針式直流電壓表的讀數(shù),可以得知加速度的大。挥(jì)各種摩擦阻力.電壓表內(nèi)阻足夠大,直流電源的內(nèi)阻可忽略不計(jì).
設(shè)計(jì)要求如下:
a.當(dāng)加速度為零時(shí),電壓表示數(shù)為1.50V;
b.當(dāng)物體向左以可能達(dá)到的最大加速度10.00m/s2加速運(yùn)動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)為滿量程3.00V;
c.當(dāng)物體向右以可能達(dá)到的最大加速度10.00m/s2加速運(yùn)動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)為0.
①當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.80V時(shí),物體運(yùn)動(dòng)加速度的大小為
2
2
m/s2;
②當(dāng)加速度為零時(shí),應(yīng)將滑動(dòng)頭調(diào)在距電阻CD的C端
5
5
cm處;
③應(yīng)選用電動(dòng)勢(shì)為
3.6
3.6
V的直流電源.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

第Ⅰ卷(選擇題 共31分)

一、單項(xiàng)選擇題.本題共5小題,每小題3分,共計(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意.

1. 關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn),下列說(shuō)法中正確的是[來(lái)源:Www..com]

A.安培首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)

B.伽利略認(rèn)為自由落體運(yùn)動(dòng)是速度隨位移均勻變化的運(yùn)動(dòng)

C.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律,并計(jì)算出太陽(yáng)與地球間引力的大小

D.法拉第提出了電場(chǎng)的觀點(diǎn),說(shuō)明處于電場(chǎng)中電荷所受到的力是電場(chǎng)給予的

2.如圖為一種主動(dòng)式光控報(bào)警器原理圖,圖中R1R2為光敏電阻,R3R4為定值電阻.當(dāng)射向光敏電阻R1R2的任何一束光線被遮擋時(shí),都會(huì)引起警鈴發(fā)聲,則圖中虛線框內(nèi)的電路是

A.與門(mén)                  B.或門(mén)               C.或非門(mén)                  D.與非門(mén)

 


3.如圖所示的交流電路中,理想變壓器原線圈輸入電壓為U1,輸入功率為P1,輸出功率為P2,各交流電表均為理想電表.當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)頭向下移動(dòng)時(shí)

A.燈L變亮                                    B.各個(gè)電表讀數(shù)均變大

C.因?yàn)?i>U1不變,所以P1不變                              D.P1變大,且始終有P1= P2

4.豎直平面內(nèi)光滑圓軌道外側(cè),一小球以某一水平速度v0A點(diǎn)出發(fā)沿圓軌道運(yùn)動(dòng),至B點(diǎn)時(shí)脫離軌道,最終落在水平面上的C點(diǎn),不計(jì)空氣阻力.下列說(shuō)法中不正確的是

A.在B點(diǎn)時(shí),小球?qū)A軌道的壓力為零

B.BC過(guò)程,小球做勻變速運(yùn)動(dòng)

C.在A點(diǎn)時(shí),小球?qū)A軌道壓力大于其重力

D.AB過(guò)程,小球水平方向的加速度先增加后減小

5.如圖所示,水平面上放置質(zhì)量為M的三角形斜劈,斜劈頂端安裝光滑的定滑輪,細(xì)繩跨過(guò)定滑輪分別連接質(zhì)量為m1m2的物塊.m1在斜面上運(yùn)動(dòng),三角形斜劈保持靜止?fàn)顟B(tài).下列說(shuō)法中正確的是

A.若m2向下運(yùn)動(dòng),則斜劈受到水平面向左摩擦力

B.若m1沿斜面向下加速運(yùn)動(dòng),則斜劈受到水平面向右的摩擦力

C.若m1沿斜面向下運(yùn)動(dòng),則斜劈受到水平面的支持力大于(m1+ m2+Mg

D.若m2向上運(yùn)動(dòng),則輕繩的拉力一定大于m2g

二、多項(xiàng)選擇題.本題共4小題,每小題4分,共計(jì)16分.每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意.全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,錯(cuò)選或不答的得0分.

6.木星是太陽(yáng)系中最大的行星,它有眾多衛(wèi)星.觀察測(cè)出:木星繞太陽(yáng)作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r1、 周期為T1;木星的某一衛(wèi)星繞木星作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r2、 周期為T2.已知萬(wàn)有引力常量為G,則根據(jù)題中給定條件

A.能求出木星的質(zhì)量

B.能求出木星與衛(wèi)星間的萬(wàn)有引力

C.能求出太陽(yáng)與木星間的萬(wàn)有引力

D.可以斷定

7.如圖所示,xOy坐標(biāo)平面在豎直面內(nèi),x軸沿水平方向,y軸正方向豎直向上,在圖示空間內(nèi)有垂直于xOy平面的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng).一帶電小球從O點(diǎn)由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中曲線.關(guān)于帶電小球的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是

A.OAB軌跡為半圓

B.小球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)A時(shí)速度最大,且沿水平方向

C.小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒

D.小球在A點(diǎn)時(shí)受到的洛倫茲力與重力大小相等

8.如圖所示,質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L的木板置于光滑的水平面上,一質(zhì)量為m的滑塊放置在木板左端,滑塊與木板間滑動(dòng)摩擦力大小為f,用水平的恒定拉力F作用于滑塊.當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到木板右端時(shí),木板在地面上移動(dòng)的距離為s,滑塊速度為v1,木板速度為v2,下列結(jié)論中正確的是

A.上述過(guò)程中,F做功大小為            

B.其他條件不變的情況下,F越大,滑塊到達(dá)右端所用時(shí)間越長(zhǎng)

C.其他條件不變的情況下,M越大,s越小

D.其他條件不變的情況下,f越大,滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多

9.如圖所示,兩個(gè)固定的相同細(xì)環(huán)相距一定的距離,同軸放置,O1O2分別為兩環(huán)的圓心,兩環(huán)分別帶有均勻分布的等量異種電荷.一帶正電的粒子從很遠(yuǎn)處沿軸線飛來(lái)并穿過(guò)兩環(huán).則在帶電粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中

A.在O1點(diǎn)粒子加速度方向向左

B.從O1O2過(guò)程粒子電勢(shì)能一直增加

C.軸線上O1點(diǎn)右側(cè)存在一點(diǎn),粒子在該點(diǎn)動(dòng)能最小

D.軸線上O1點(diǎn)右側(cè)、O2點(diǎn)左側(cè)都存在場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn),它們關(guān)于O1、O2連線中點(diǎn)對(duì)稱(chēng)

 


第Ⅱ卷(非選擇題 共89分)

三、簡(jiǎn)答題:本題分必做題(第lO、11題)和選做題(第12題)兩部分,共計(jì)42分.請(qǐng)將解答填寫(xiě)在答題卡相應(yīng)的位置.

必做題

10.測(cè)定木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí),采用如圖所示的裝置,圖中長(zhǎng)木板水平固定.

(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在  ▲  (選填“直流”或“交流”)電源上.調(diào)整定滑輪高度,使  ▲ 

(2)已知重力加速度為g,測(cè)得木塊的質(zhì)量為M,砝碼盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量為m,木塊的加速度為a,則木塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=  ▲ 

(3)如圖為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)打出的一條紙帶的一部分,0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫(huà)出.從紙帶上測(cè)出x1=3.20cm,x2=4.52cm,x5=8.42cm,x6=9.70cm.則木塊加速度大小a=  ▲  m/s2(保留兩位有效數(shù)字).

 


11.為了測(cè)量某電池的電動(dòng)勢(shì) E(約為3V)和內(nèi)阻 r,可供選擇的器材如下:

A.電流表G1(2mA  100Ω)             B.電流表G2(1mA  內(nèi)阻未知)

C.電阻箱R1(0~999.9Ω)                      D.電阻箱R2(0~9999Ω)

E.滑動(dòng)變阻器R3(0~10Ω  1A)         F.滑動(dòng)變阻器R4(0~1000Ω  10mA)

G.定值電阻R0(800Ω  0.1A)               H.待測(cè)電池

I.導(dǎo)線、電鍵若干

(1)采用如圖甲所示的電路,測(cè)定電流表G2的內(nèi)阻,得到電流表G1的示數(shù)I1、電流表G2的示數(shù)I2如下表所示:

I1(mA)

0.40

0.81

1.20

1.59

2.00

I2(mA)

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

 


根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)中描點(diǎn)作出I1I2圖線.由圖得到電流表G2的內(nèi)阻等于

  ▲  Ω.

(2)在現(xiàn)有器材的條件下,測(cè)量該電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,采用如圖丙所示的電路,圖中滑動(dòng)變阻器①應(yīng)該選用給定的器材中  ▲  ,電阻箱②選  ▲  (均填寫(xiě)器材代號(hào)).

(3)根據(jù)圖丙所示電路,請(qǐng)?jiān)诙D中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,完成實(shí)物電路的連接.

 


12.選做題(請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對(duì)應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑.如都作答,則按A、B兩小題評(píng)分.)

A.(選修模塊3-3)(12分)

(1)下列說(shuō)法中正確的是  ▲ 

A.液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,液體表面存在張力

B.?dāng)U散運(yùn)動(dòng)就是布朗運(yùn)動(dòng)

C.蔗糖受潮后會(huì)粘在一起,沒(méi)有確定的幾何形狀,它是非晶體

D.對(duì)任何一類(lèi)與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程進(jìn)行方向的說(shuō)明,都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述

(2)將1ml的純油酸加到500ml的酒精中,待均勻溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,讓其自然滴出,共200滴.現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤(pán)內(nèi),待油膜充分展開(kāi)后,測(cè)得油膜的面積為200cm2,則估算油酸分子的大小是  ▲  m(保留一位有效數(shù)字).

(3)如圖所示,一直立的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的,開(kāi)始活塞被固定,打開(kāi)固定螺栓K,活塞下落,經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后,活塞停在B點(diǎn),已知AB=h,大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g

①求活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng);

②設(shè)周?chē)h(huán)境溫度保持不變,求整個(gè)過(guò)程中通過(guò)缸壁傳遞的熱量Q(一定量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定).

B.(選修模塊3-4)(12分)

(1)下列說(shuō)法中正確的是  ▲ 

A.照相機(jī)、攝影機(jī)鏡頭表面涂有增透膜,利用了光的干涉原理

B.光照射遮擋物形成的影輪廓模糊,是光的衍射現(xiàn)象

C.太陽(yáng)光是偏振光

D.為了有效地發(fā)射電磁波,應(yīng)該采用長(zhǎng)波發(fā)射

(2)甲、乙兩人站在地面上時(shí)身高都是L0, 甲、乙分別乘坐速度為0.6c和0.8cc為光速)的飛船同向運(yùn)動(dòng),如圖所示.此時(shí)乙觀察到甲的身高L  ▲  L0;若甲向乙揮手,動(dòng)作時(shí)間為t0,乙觀察到甲動(dòng)作時(shí)間為t1,則t1  ▲  t0(均選填“>”、“ =” 或“<”).

(3)x=0的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻開(kāi)始振動(dòng),產(chǎn)生的波沿x軸正方向傳播,t1=0.14s時(shí)刻波的圖象如圖所示,質(zhì)點(diǎn)A剛好開(kāi)始振動(dòng).

①求波在介質(zhì)中的傳播速度;

②求x=4m的質(zhì)點(diǎn)在0.14s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程.

   C.(選修模塊3-5)(12分)

(1)下列說(shuō)法中正確的是  ▲ 

A.康普頓效應(yīng)進(jìn)一步證實(shí)了光的波動(dòng)特性

B.為了解釋黑體輻射規(guī)律,普朗克提出電磁輻射的能量是量子化的

C.經(jīng)典物理學(xué)不能解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征

D.天然放射性元素衰變的快慢與化學(xué)、物理狀態(tài)有關(guān)

(2)是不穩(wěn)定的,能自發(fā)的發(fā)生衰變.

①完成衰變反應(yīng)方程    ▲ 

衰變?yōu)?img width=40 height=25 src="http://thumb.zyjl.cn/pic1/1899/wl/3/40403.gif" >,經(jīng)過(guò)  ▲  α衰變,  ▲  β衰變.

(3)1919年,盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子.科學(xué)研究表明其核反應(yīng)過(guò)程是:α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復(fù)核,復(fù)核發(fā)生衰變放出質(zhì)子,變成氧核.設(shè)α粒子質(zhì)量為m1,初速度為v0,氮核質(zhì)量為m2,質(zhì)子質(zhì)量為m0, 氧核的質(zhì)量為m3,不考慮相對(duì)論效應(yīng).

α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復(fù)核的瞬間,復(fù)核的速度為多大?

②求此過(guò)程中釋放的核能.

四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分.解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟,只寫(xiě)出最后答案的不能得分,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位.

13.如圖所示,一質(zhì)量為m的氫氣球用細(xì)繩拴在地面上,地面上空風(fēng)速水平且恒為v0,球靜止時(shí)繩與水平方向夾角為α.某時(shí)刻繩突然斷裂,氫氣球飛走.已知?dú)錃馇蛟诳諝庵羞\(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的阻力f正比于其相對(duì)空氣的速度v,可以表示為f=kvk為已知的常數(shù)).則

(1)氫氣球受到的浮力為多大?

(2)繩斷裂瞬間,氫氣球加速度為多大?

(3)一段時(shí)間后氫氣球在空中做勻速直線運(yùn)動(dòng),其水平方向上的速度與風(fēng)速v0相等,求此時(shí)氣球速度大。ㄔO(shè)空氣密度不發(fā)生變化,重力加速度為g).

 


14.如圖所示,光滑絕緣水平面上放置一均勻?qū)w制成的正方形線框abcd,線框質(zhì)量為m,電阻為R,邊長(zhǎng)為L.有一方向豎直向下的有界磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場(chǎng)區(qū)寬度大于L,左邊界與ab邊平行.線框在水平向右的拉力作用下垂直于邊界線穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū).

(1)若線框以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū),求線框在離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差;

(2)若線框從靜止開(kāi)始以恒定的加速度a運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)t1時(shí)間ab邊開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng),求cd邊將要進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)刻回路的電功率;

(3)若線框以初速度v0進(jìn)入磁場(chǎng),且拉力的功率恒為P0.經(jīng)過(guò)時(shí)間T,cd邊進(jìn)入磁場(chǎng),此過(guò)程中回路產(chǎn)生的電熱為Q.后來(lái)ab邊剛穿出磁場(chǎng)時(shí),線框速度也為v0,求線框穿過(guò)磁場(chǎng)所用的時(shí)間t

      

15.如圖所示,有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,MN為其左邊界,磁場(chǎng)中放置一半徑為R的圓柱形金屬圓筒,圓心OMN的距離OO1=2R,圓筒軸線與磁場(chǎng)平行.圓筒用導(dǎo)線通過(guò)一個(gè)電阻r0接地,最初金屬圓筒不帶電.現(xiàn)有范圍足夠大的平行電子束以速度v0從很遠(yuǎn)處沿垂直于左邊界MN向右射入磁場(chǎng)區(qū),已知電子質(zhì)量為m,電量為e

(1)若電子初速度滿足,則在最初圓筒上沒(méi)有帶電時(shí),能夠打到圓筒上的電子對(duì)應(yīng)MN邊界上O1兩側(cè)的范圍是多大?

(2)當(dāng)圓筒上電量達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定時(shí),測(cè)量得到通過(guò)電阻r0的電流恒為I,忽略運(yùn)動(dòng)電子間的相互作用,求此時(shí)金屬圓筒的電勢(shì)φ和電子到達(dá)圓筒時(shí)速度v(取無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地電勢(shì)為零).

(3)在(2)的情況下,求金屬圓筒的發(fā)熱功率.

 


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科目:高中物理 來(lái)源:2012-2013學(xué)年河南省淇縣一中高二第一次月考物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

(12分)如圖17所示,質(zhì)量為m=5×10-8 kg的帶電粒子以v0=2 m/s的速度從水平放置的平行金屬板A、B中央飛入電場(chǎng),已知板長(zhǎng)L=10 cm,板間距離d=2 cm,當(dāng)A、B間加電壓UAB=103 V時(shí),帶電粒子恰好沿直線穿過(guò)電場(chǎng)(設(shè)此時(shí)A板電勢(shì)高).求:

(1)帶電粒子的電性和所帶電荷量;                              
(2)A、B間所加電壓在什么范圍內(nèi)帶電粒子能從板間飛出?

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