【題目】如圖所示的豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向左的勻強電場,在虛線的左側有垂直紙面向里的水平的勻強磁場,磁感強度大小為B,一絕緣軌道由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)組成,固定在紙面所在的豎直平面內(nèi),PQ、MN水平且足夠長,半圓環(huán)MAP在磁場邊界左側,P、M點在磁場邊界線上,NMAP段光滑,PQ段粗糙,F(xiàn)在有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小環(huán)套在MN桿上,它所受電場力為重力的倍,F(xiàn)將小環(huán)從M點右側的D點由靜止釋放,D點到M點的水平距離 。求:

(1) 小環(huán)第一次到達圓弧軌道最高點P時的速度大;

(2) 小環(huán)第一次通過與O等高的A點時半圓環(huán)對小環(huán)作用力的大。

(3) 若小環(huán)與PQ間動摩擦因數(shù)為μ(設最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等),現(xiàn)將小環(huán)移至M點右側4R處由靜止開始釋放,通過討論,求出小環(huán)在整個運動過程中克服摩擦力所做的功。

【答案】(1)0(2) (3)若,則 ;若,則

【解析】(1)由動能定理得:

vP=0

(2)小環(huán)在A點時的速度為vA,由動能定理

得:

A點:

聯(lián)立得:

(3)若

小環(huán)第一次到達P點右側s1距離處速度為零,小環(huán)將停在此處不動,由動能定理

聯(lián)立得:

所以克服摩擦力所做的功為:

環(huán)經(jīng)過來回往復運動,最后只能在PD之間往復運動,克服摩擦力功,由動能定理

解得:

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【題目】如圖所示,一根豎直的弾簧支持著一倒立氣缸內(nèi)的活塞,使氣缸處于靜止狀態(tài)。設活塞與氣缸壁間無摩擦,可在氣缸內(nèi)自由移動,氣缸壁導熱性良好,使氣缸內(nèi)氣體的溫度保持與外界大氣溫度相同,則下列說法正確的是

A.若外界大氣壓強增大,則彈簧的壓縮量將增大

B.若外界大氣壓強増大,則氣缸的上底面距地面的高度將增大

C.若氣溫升高,則活塞距地面的高度將減小

D.若氣溫升高,則氣缸的上底面距地面的高度將增大

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(2) t=3s A、B兩車之間的距離。

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【題目】現(xiàn)代技術常用磁場來控制帶電粒子的運動。如圖,在豎直平面內(nèi)有一邊長為的正方形,該區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場,磁場的磁感應強度大小為。某時刻從邊中點沿對角線方向射出一束比荷相同、初速度大小不同的帶正電的粒子。不計粒子重力及粒子間的相互作用力。則(

A.粒子不可能從點射出

B.粒子不可能從邊中點射出

C.粒子能從邊射出區(qū)域的長度為

D.粒子在區(qū)域內(nèi)運動的最長時間為

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【題目】2017年年初,我國研制的“大連光源”——極紫外自由電子激光裝置,發(fā)出了波長在100 nm(1 nm=10–9 m)附近連續(xù)可調(diào)的世界上最強的極紫外激光脈沖。大連光源因其光子的能量大、密度高,可在能源利用、光刻技術、霧霾治理等領域的研究中發(fā)揮重要作用。

一個處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個分子,但又不會把分子打碎。據(jù)此判斷,能夠電離一個分子的能量約為(取普朗克常量h=6.6×10–34 J·s,真空光速c=3×108 m/s)

A. 10–21 J B. 10–18 J C. 10–15 J D. 10–12 J

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【題目】一輛汽車沿著平直的道路行駛,位移—時間圖像如圖所示,以下有關汽車的運動描述正確的是(

A.10s~20s這段時間內(nèi)汽車做勻速直線運動

B.s時汽車在返回出發(fā)點的途中

C.s時汽車離出發(fā)點最遠

D.汽車前10s內(nèi)的平均速度小于最后20s內(nèi)的平均速度

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的物體放在質(zhì)量為M、傾角為θ的斜面體上,斜面體置于粗糙的水平地面上,用平行于斜面向下的力F拉物體m使其沿斜面向下勻速運動,M始終靜止,則下列說法正確的是

A. 地面對M的摩擦力大小為Fcosθ

B. 地面對M的支持力為(M+mg+Fsinθ

C. 物體mM的摩擦力的大小為F

D. M對物體m的作用力豎直向上

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【題目】如圖所示,在驗證力的平行四邊形定則的實驗中,PO為橡皮筋,OA、OB為帶有繩套的兩細繩。

1)對下列操作和實驗現(xiàn)象的敘述正確的是______

A.兩細繩的夾角要盡可能地大

B.必須測出兩細繩的長度,以便畫出力的圖示

C.有可能兩彈簧測力計的拉力都比橡皮筋的拉力大

D.換用一根彈簧測力計后只需把橡皮筋拉伸到相同長度即可

2)在某次實驗中,用兩個彈簧秤拉繩使橡皮筋的一端拉伸到O點,在保持O點位置不變的情況下,下列操作可能實現(xiàn)的有____

A.保持OA、OB兩細線的方向不變,改變兩彈簧秤拉力的大小

B.保持OA的方向及A彈簧秤的示數(shù)不變,改變B彈簧秤的拉力大小及方向

C.保持彈簧秤A的示數(shù)不變,使彈簧秤B的示數(shù)減小

D.保持OB細線的方向不變,使彈簧秤A的示數(shù)減小

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小球置于斜面體上,左邊有一豎直擋板擋住小球,F(xiàn)用一個水平向右的力拉斜面體,使斜面體在水平面上向右做加速度大小為a的勻加速直線運動,重力加速度為g,不計一切摩擦,下列說法正確的是(  )

A.斜面和擋板對小球的彈力的合力大小等于m(g+a)

B.斜面對小球的彈力可能為零

C.斜面對小球的彈力與a無關且等于

D.若使向右的力方向變?yōu)樗较蜃,則小球有可能飛出斜面

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