【題目】201211月,15”艦載機(jī)在遼寧號航空母艦上著艦成功,它的阻攔技術(shù)原理是,飛機(jī)著艦時利用阻攔索的作用力使它快速停止。隨著電磁技術(shù)的日趨成熟,新一代航母已準(zhǔn)備采用全新的電磁阻攔技術(shù),它的阻攔技術(shù)原理是,飛機(jī)著艦時利用電磁作用力使它快速停止。為研究問題的方便,我們將其簡化為如圖所示的模型。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場中,兩根平行金屬軌道MNPQ固定在水平面內(nèi),相距為L,電阻不計。軌道端點MP間接有阻值為R的電阻。一個長為L、質(zhì)量為m、阻值為r的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MNPQ放在軌道上,與軌道接觸良好。質(zhì)量為M的飛機(jī)以水平速度v0迅速鉤住導(dǎo)體棒ab,鉤住之后關(guān)閉動力系統(tǒng)并立即獲得共同的速度。假如忽略摩擦等次要因素,飛機(jī)和金屬棒系統(tǒng)僅在安培力作用下很快停下來。求:

(1)飛機(jī)鉤住金屬棒后它們獲得的共同速度v的大;

(2)飛機(jī)在阻攔減速過程中獲得的加速度a的最大值

(3)從飛機(jī)鉤住金屬棒到它們停下來的整個過程中運動的距離x。

【答案】(1)(2)(3)

【解析】(1)以飛機(jī)和金屬棒為研究對象

根據(jù)動量守恒定律 Mv0 =(M + mv

解得它們共同的速度

(2)飛機(jī)鉤住金屬棒后它們以速度v開始在安培力的作用下做減速運動,所以當(dāng)它們速度為v時安培力最大,此時由安培力產(chǎn)生的加速度也最大

根據(jù)牛頓第二定律 BIL =(M + ma

根據(jù)全電路歐姆定律

聯(lián)立以上兩式解得

(3)以飛機(jī)和金屬棒為研究對象,在很短的一段時間t內(nèi)

根據(jù)動量定理 BiL·t =(M + mv

在某時刻根據(jù)全電路歐姆定律

①②兩式

飛機(jī)經(jīng)時間t停下來,對③式在時間t內(nèi)求和

解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在絕熱圓柱形汽缸中用光滑絕熱活塞密閉有一定質(zhì)量的理想氣體,在汽缸底部開有一小孔,與U形水銀管相連,外界大氣壓為P0=75cmHg,缸內(nèi)氣體溫度t0=27℃,穩(wěn)定后兩邊水銀面的高度差為△h=1.5cm,此時活塞離容器底部的高度為L=50cm(U形管內(nèi)氣體的體積忽略不計).已知柱形容器橫截面S=0.01m2,取75cmHg壓強(qiáng)為1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2

(i)求活塞的質(zhì)量;

(ii)若容器內(nèi)氣體溫度緩慢降至-3℃,求此時U形管兩側(cè)水銀面的高度差△h′和活塞離容器底部的高度L′.

【答案】(i) (ii)

【解析】iA中氣體壓強(qiáng)PA=P0+Ph=76.5cmHg=1.02×105Pa

對活塞 PAS=P0S+mg

解得m=2kg

ii)由于氣體等壓變化,U形管兩側(cè)水銀面的高度差不變h′=1.5cm

T1=300K,體積V1=50cm.s

T2=270K,體積V2= L′S

由:

解得:L′=45cm

型】解答
結(jié)束】
31

【題目】下列說法正確的是_____

A.當(dāng)一列聲波從空氣傳入水中時,波長一定會變長

B.同一單擺在高山山腳的振動周期一定大于在該山山巔的振動周期

C.電磁波是橫波,可以觀察到其偏振現(xiàn)象

D.愛因斯坦狹義相對論認(rèn)為在不同慣性參考系中光速不同

E.若測得來自某遙遠(yuǎn)星系上某些元素發(fā)出的光波波長比地球上這些元素靜止時發(fā)出的光波波長長,則說明該星系正在遠(yuǎn)離我們而去

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一玻璃立方體中心有一點狀光源。今在立方體的部分表面鍍上不透明薄膜,以致從光源發(fā)出的光線只經(jīng)過一次折射不能透出立方體。已知該玻璃的折射率為,求鍍膜的面積與立方體表面積之比的最小值。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為某種靜電分選器的原理簡圖。兩個豎直放置的平行金屬板PQMN,加上恒定電壓可形成勻強(qiáng)電場(電場可視為僅局限在平行板之間)。一帶負(fù)電顆粒電荷量為q,質(zhì)量為m,從絕緣斜槽滑下,從PQ板上邊緣水平進(jìn)入金屬板間區(qū)域。已知兩板間距為d,板長為l,重力加速度為g,空氣阻力不計。

(1)若兩金屬板未加上電壓,顆粒恰好從QN中央離開,求顆粒進(jìn)入金屬板的速度大小v0;

(2)若兩金屬板加上電壓(MN板接正極),顆粒仍以v0水平進(jìn)入金屬板間,要使顆粒下落過程中不接觸到金屬板MN,求所加電壓應(yīng)滿足的條件。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】測定電阻的阻值,實驗室提供下列器材:

A.待測電阻R(阻值約10kΩ) B.滑動變阻器R1(0-lkΩ)

C.電阻箱Ro(99999.9Ω) D.靈敏電流計G(500A,內(nèi)阻不可忽略)

E.電壓表V(3V,內(nèi)阻約3kΩ) F.直流電源E(3V,內(nèi)阻不計)

G.開關(guān)、導(dǎo)線若干

(1)甲同學(xué)設(shè)計了如圖a所示的電路,請你指出他的設(shè)計中存在的問題:

___________;②___________;③___________

(2)乙同學(xué)用圖b所示的電路進(jìn)行實驗.

①請在圖d中用筆畫線代替導(dǎo)線,完成實物電路的連接_______.

②先將滑動變阻器的滑動頭移到_____(選填“左”或“右”)端,再接通開關(guān)S;保持S2斷開,閉合S1,調(diào)節(jié)R1使電流計指針偏轉(zhuǎn)至某一位置,并記下電流I1

③斷開S1,保持R1不變,調(diào)整電阻箱R0阻值在10kΩ左右,再閉合S2,調(diào)節(jié)R0阻值使得電流計讀數(shù)為________時,R0的讀數(shù)即為電阻的阻值.

(3)丙同學(xué)查得靈敏電流計的內(nèi)阻為Rg,采用電路c進(jìn)行實驗,改變電阻箱電阻R0值,讀出電流計相應(yīng)的電流I,由測得的數(shù)據(jù)作出-R0圖象如圖e所示,圖線縱軸截距為m,斜率為k,則電阻的阻值為________________

【答案】1)電流表不應(yīng)外接或滑動變阻器不應(yīng)該用限流解法;(2)如圖;左;I13

【解析】(1)①連接實物電路圖,如圖:

②為保護(hù)電路,先將滑動變阻器的滑動頭移到左端,③斷開,保持不變,調(diào)整電阻箱阻值在10kΩ左右,再閉合,調(diào)節(jié)阻值使得電流計讀數(shù)為時,的讀數(shù)即為電阻的阻值.(2) 由圖c所示電路可知,在閉合電路中,電源電動勢:,則有:,由圖d所示圖象可知,圖象截距為:,圖象斜率,解得電阻阻值為:.

型】實驗題
結(jié)束】
142

【題目】氘核和氚核()結(jié)合成氦核()的核反應(yīng)方程如下:,要發(fā)生這樣的核反應(yīng),需要將反應(yīng)物質(zhì)的溫度加熱到幾百萬開爾文.式中17.6 MeV是核反應(yīng)中________(放出吸收”)的能量,核反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量比核反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量________(增加減少”)________kg.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下沿x軸正方向運動,其電勢能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示,其中0~x2段是關(guān)于直線x=x1對稱的曲線,x2x3段是直線,則下列說法正確的是

A. x1處電場強(qiáng)度最小,但不為零

B. 粒子在0~x2段做勻變速運動,x2x3段做勻速直線運動

C. x1、x3處電勢為13,則1<3

D. x2x3段的電場強(qiáng)度大小方向均不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個三棱鏡的截面為等腰直角△ABC,腰長為a,∠A90°。一束細(xì)光線沿此截面所在平面且平行于BC邊的方向射到AB邊上的中點,光進(jìn)入棱鏡后直接射到AC邊上,并剛好能發(fā)生全反射。已知真空中的光速為c,試求:

(i)該棱鏡材料的折射率n;

(ii)光從AB邊到AC邊的傳播時間t

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)要準(zhǔn)確測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,F(xiàn)有實驗器材如下:

A.待測干電池(電動勢約為1.5V,內(nèi)阻約為1Ω)

B.電流表A(量程,內(nèi)阻為19Ω)

C.電阻箱R(最大阻值9999.9Ω)

D.定值電阻R0=1Ω

E.開關(guān),導(dǎo)線若干

(1)該同學(xué)想改裝一個大量程的電流表,他需要把電流表A和定值電阻__________ (并聯(lián)串聯(lián)”)。

(2)使用改裝好的電流表(表盤未改動)和其他實驗器材,設(shè)計實驗電路,并把電路原理圖畫在圖甲虛線框內(nèi)________________

(3)該同學(xué)在圖乙的坐標(biāo)系中根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行了描點(I表示電流表A的示數(shù)),根據(jù)圖像,求得電源電動勢為__________V,內(nèi)阻為__________Ω(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個邊長為2L的正方形PQMNHGKJ區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1B2,兩磁場區(qū)域中間夾有兩個寬度為L、方向水平且相反、場強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場,兩電場區(qū)域分界線經(jīng)過PN、GK的中點.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(不計重力)G點由靜止釋放,經(jīng)上方電場加速后通過磁場回旋,又經(jīng)歷下方電場沿NK二次加速后恰好回到G點,則下列說法正確的是(  )

A. B2=2B1

B. 帶電粒子第二次進(jìn)入右邊磁場后一定從MN邊離開

C. 第一次完整回旋過程經(jīng)歷的時間為

D. 要實現(xiàn)兩次以上的回旋過程,可以同時增大兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度

【答案】BCD

【解析】帶電粒子在電場中第一次加速有,在右邊磁場中做勻速圓周運動的向心力由洛倫茲力提供,有 解得 帶電粒子在電場中第二次加速有 帶電粒子在左邊磁場中做圓周運動回到G點,有,解得 ,故有 ,選項A錯誤;由帶電粒子在電場中第三次加速有得, 則粒子第二次在右邊磁場中做圓周運動的半徑為,,故帶電粒子一定從MN邊射出磁場,選項B正確;把帶電粒子在電場中兩次加速的過程等效成一次連續(xù)的加速過程,則在電場中加速的時間為,在右邊磁場中運動的時間為,在左邊磁場中運動的時間為,故第一次完整的回旋時間為,選項C正確;因為磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大,帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑越小,故可以同時增大兩邊磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度,選項D正確.

型】選題
結(jié)束】
157

【題目】為了探究加速度與力的關(guān)系,某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置,帶滑輪的長木板水平放置,板上有兩個光電門相距為d,滑塊通過細(xì)線與重物相連,細(xì)線的拉力F大小等于力傳感器的示數(shù).讓滑塊從光電門1由靜止釋放,記下滑到光電門2的時間t.改變重物質(zhì)量來改變細(xì)繩拉力大小,重復(fù)以上操作5次,計算后得到下表中的5組數(shù)據(jù).

(1)請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出aF圖象;

(2)分析aF圖象,可求出滑塊質(zhì)量m________kg,滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ________(重力加速度g=10 m/s2)

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