【題目】如圖所示,一豎直光滑絕緣的管內(nèi)有勁度系數(shù)為的絕緣彈簧,其下端固定于水平地面,上端與一不帶電的質(zhì)量為的絕緣小球A相連,開(kāi)始時(shí)小球A靜止。整個(gè)裝置處于一方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為,F(xiàn)將另一質(zhì)量也為、帶電荷量為的絕緣帶電小球B從距A某個(gè)高度由靜止開(kāi)始下落,B與A發(fā)生碰撞后起向下運(yùn)動(dòng)、但不粘連,相對(duì)于碰撞位置B球能反彈的最大高度為,重力加速度為,全過(guò)程小球B的電荷量不發(fā)生變化。求:
(1)開(kāi)始時(shí)彈簧的形變量為多少;
(2)AB分離時(shí)速度分別為多大;
(3)B開(kāi)始下落的位置距A的高度。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
(1)設(shè)開(kāi)始彈簧的壓縮量為,對(duì)A
故
(2)B球受電場(chǎng)力為
AB小球剛分離時(shí)對(duì)B由牛頓第二定律有
AB二者加速度相等
對(duì)A有
所以
即彈簧拉伸量等于開(kāi)始時(shí)的壓縮量,剛分離時(shí)AB小球速度相等,設(shè)為
依題意,B相對(duì)于碰撞位置上升最高,故AB分離后B再上升高度,AB分離后B向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式
即
(3)設(shè)AB碰后共同速度為,對(duì)AB整體從碰后到二者分離過(guò)程,由動(dòng)能定理有
得
設(shè)B與A碰撞前速度大小為,AB碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒
得
B在下落過(guò)程中受重力與電場(chǎng)力,由動(dòng)能定理
解得
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量相等的A、B兩個(gè)小球懸于同一懸點(diǎn)O,且在O點(diǎn)下方垂直距離h=1m處的同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),懸線長(zhǎng)L1=3m,L2=2m,則A、B兩小球( 。
A.周期之比T1:T2=2:3B.角速度之比ω1:ω2=3:2
C.線速度之比v1:v2=:D.向心加速度之比a1:a2=8:3
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,許多物理定律就是在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上歸納總結(jié)出來(lái)的,有關(guān)下面四個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置,描述正確的是( )
A. 牛頓利用裝置(1)測(cè)量出了引力常量
B. 安培利用裝置(2)總結(jié)出了電荷間的相互作用規(guī)律
C. 奧斯特利用裝置(3)發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)
D. 亞里士多德利用裝置(4)總結(jié)出了自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一有界區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里,磁場(chǎng)寬度為L;正方形導(dǎo)線框abcd的邊長(zhǎng)也為L,當(dāng)bc邊位于磁場(chǎng)左邊緣時(shí),線框從靜止開(kāi)始沿x軸正方向勻加速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。若規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较,則反映線框中感應(yīng)電流變化規(guī)律的圖像是
A. B.
C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】甲、乙兩車(chē)在平直公路上同向行駛,其v—t圖像如圖所示。已知兩車(chē)在t=3s時(shí)并排行駛,則( )
A.在t=1s時(shí),甲車(chē)在乙車(chē)后
B.在t=0時(shí),甲車(chē)在乙車(chē)前12.5m
C.兩車(chē)另一次并排行駛的時(shí)刻是t=2s
D.甲、乙兩車(chē)兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40m
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】2019年11月11日出現(xiàn)了難得一見(jiàn)的“水星凌日”現(xiàn)象。水星軌道在地球軌道內(nèi)側(cè),某些特殊時(shí)刻,地球、水星、太陽(yáng)會(huì)在一條直線上,且水星處于地球和太陽(yáng)之間,這時(shí)從地球上可以看到水星就像一個(gè)小黑點(diǎn)一樣在太陽(yáng)表面緩慢移動(dòng),天文學(xué)稱(chēng)之為“水星凌日”。在地球上每經(jīng)過(guò)年就會(huì)看到“水星凌日”現(xiàn)象。通過(guò)位于貴州的“中國(guó)天眼(目前世界上口徑最大的單天線射電望遠(yuǎn)鏡)觀測(cè)水星與太陽(yáng)的視角(觀察者分別與水星、太陽(yáng)的連線所夾的角),則的最大值為( )
A.B.C.D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示是一個(gè)水平橫截面為圓形的平底玻璃缸,玻璃缸深度為,缸底面圓心處有一單色點(diǎn)光源,缸中裝有某種液體,深度為,點(diǎn)為液面的圓心,垂直于水平面。用面積為的黑紙片覆蓋在液面上,則液面上方恰好無(wú)光線射出。若在上述黑紙片上,以為圓心剪出一個(gè)面積為的圓孔,把余下的黑紙環(huán)仍放置在液面上原來(lái)的位置,使所有出射光線都從缸口射出,則缸口的最小面積為多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,水平線ab上方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),ab以及ab下方都存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小都相等。在ab 下方同時(shí)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。P為ab上方一點(diǎn),到ab距離為2L。一質(zhì)量為m、帶電荷量為-q(q>0)的帶電小球從P點(diǎn)以大小為、與豎直方向成θ= 30°斜向下拋出。g為重力加速度,經(jīng)過(guò)ab上C點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)時(shí)速度水平。
(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度大小;
(2)小球經(jīng)過(guò)ab下方Q點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)時(shí)獲得最大速度,Q到ab的距離為,求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,絕熱氣缸倒扣放置,質(zhì)量為M的絕熱活塞在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞與氣缸間摩擦可忽略不計(jì),活塞下部空間與外界連通,氣缸底部連接一U形細(xì)管(管內(nèi)氣體的體積忽略不計(jì)).初始時(shí),封閉氣體溫度為T,活塞距離氣缸底部為h0,細(xì)管內(nèi)兩側(cè)水銀柱存在高度差。已知水銀密度為ρ,大氣壓強(qiáng)為P0,氣缸橫截面積為S,重力加速度為g,求
(1)U形細(xì)管內(nèi)兩側(cè)水銀柱的高度差;
(2)通過(guò)加熱裝置緩慢提升氣體溫度使活塞下降,求此時(shí)的溫度;此加熱過(guò)程中,若氣體吸收的熱量為Q,求氣體內(nèi)能的變化。
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