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如图所示,水平光滑地面上停放着一辆小车,左侧靠在竖直墙壁上,小车的四分之一圆弧轨...

如图所示,水平光滑地面上停放着一辆小车,左侧靠在竖直墙壁上,小车的四分之一圆弧轨道AB光滑,在最低点B与水平轨道BC相切,BC的长度L=2m,圆弧半径R=1m,整个轨道处于同一竖直平面内,可视为质点的物块从C点以8m/s初速度向左运动,物块与BC部分的动摩擦因数μ=0.7,已知物块质量为m=1kg,小车的质量M=3.5kgg=10m/s2)求:

(1)物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力及离开B点上升的最大高度;

(2)物块滑回B点后再经多长时间离开小车及小车运动的最大速度.

 

(1)1.8m (2) 1.33m/s 【解析】(1)物块由C到B的过程对物块由动能定理得: 代入数据,解得:vB=6m/s 根据牛顿第二定律,有: 代入数据,解得:FN=46N 由牛顿第三定律,物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力FN′═46N,方向竖直向下. 由机械能守恒定律: 解得:h=1.8m (2)设物块滑回B点至轨道末端C处分离用时t, 对物块由牛顿第二定律μmg=ma1 对小车有:μmg=Ma2 vBt-a1t2- a2t2=L 解得:t= s 分离时小车速度最大v车=a2t 解得:v车=1.33 m/s.  
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考点分析:
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用下列器材组装成一个电路,既能测量出电池组的电动势E和内阻r,又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线.

A.电压表V1(量程6V、内阻很大)

B.电压表V2(量程3V、内阻很大)

C.电流表A(量程3A、内阻很小)

D.滑动变阻器R(最大阻值10Ω、额定电流4A)

E.小灯泡(2A5W)

F.电池组(电动势E、内阻r)

G.开关一只,导线若干

实验时,调节滑动变阻器的阻值,多次测量后发现:若电压表V1的示数增大,则电压表V2的示数减小.

(1)请将设计的实验电路图在虚线方框中补充完整_________

(2)每一次操作后,同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数,组成两个坐标点(I1,U1)(I1U2),标到UI坐标中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如图所示,则电池组的电动势E________V、内阻r________Ω.(结果保留两位有效数字)

(3)UI坐标中两条图线在P点相交,此时滑动变阻器连入电路的阻值应为________Ω.

 

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某同学做测定金属丝电阻率的实验。

(1)这位同学采用伏安法测量一段阻值约为5 Ω的金属丝的电阻。有以下器材可供选择:(要求测量结果尽量准确)

A.电池组(3 V,内阻约1 Ω)

B.电流表(03 A,内阻约0.025 Ω)

C.电流表(00.6 A,内阻约0.125 Ω)

D.电压表(03 V,内阻约3 kΩ)

E.电压表(015 V,内阻约15 kΩ)

F.滑动变阻器(020 Ω,额定电流1 A)

G.滑动变阻器(01 000 Ω,额定电流0.3 A)

H.开关、导线

实验时应选用的器材是_____________________(填写各器材的字母代号)

(2)这位同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如图所示。由图中电流表、电压表的读数可计算出金属丝的电阻为________Ω(保留两位有效数字)

(3)用伏安法测金属丝电阻存在系统误差。为了减小系统误差,有人设计了如图所示的实验方案。其中Rx是待测电阻,R是电阻箱,R1R2是已知阻值的定值电阻。合上开关S,灵敏电流计的指针偏转。将R调至阻值为R0时,灵敏电流计的示数为零。由此可计算出待测电阻Rx________(R1R2R0表示)

 

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如图所示,垂直纸面向外的V形有界匀强磁场磁感应强度大小为B,左边界AC是一块竖直放置的挡板,其上开有小孔Q,一束电荷量为+q,质量为m(不计重力)的带电粒子,以不同的速率垂直挡板从小孔Q射入右侧磁场中,CD为磁场右边界,它与挡板的夹角θ=30°,小孔Q到板的下端C的距离为L,若速率最大的粒子恰好垂直CD边射出,则(  )

A. 恰好不从CD边射出的粒子的速率v=qBL/m

B. 粒子动能的最大值E_km=(q2 B2 L2)/2m

C. 能够从CD边射出的粒子在磁场中运动的最长时间tm=2πm/3qB

D. CD边上有粒子打到的区域长度为L/2

 

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如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为EACB为光滑固定的半圆形轨道,圆轨道半径为RAB为圆水平直径的两个端点,AC圆弧,一个质量为m,电荷量为-q的带电小球,从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道,不计空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是

A. 小球一定能从B点离开轨道

B. 小球在AC部分可能做匀速圆周运动

C. 若小球能从B点离开,上升的高度一定小于H

D. 小球到达C点的速度可能为零

 

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霍尔元件广泛应用于测量和自动控制等领域,霍尔元件一般用半导体材料做成,有的半导体中的载流子(自由电荷)是自由电子,有的半导体中的载流子是空穴(相当于正电荷)。如图所示为用半导体材料做成的霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入电流I的方向如图所示,CD两侧面会形成电势差。则下列说法中正确的是 (    )

A. 若元件的载流子是自由电子,D侧面的电势高于C侧面的电势

B. 若元件的载流子是空穴,D侧面的电势高于C侧面的电势

C. 在测地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持竖直

D. 在测地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平

 

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