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如图所示,竖直平面MN与纸面垂直,MN右侧的空间存在着垂直纸面向内的匀强磁场和水...

如图所示,竖直平面MN与纸面垂直,MN右侧的空间存在着垂直纸面向内的匀强磁场和水平向左的匀强电场,MN左侧的水平面光滑,右侧的水平面粗糙.质量为m的物体A静止在MN左侧的水平面上,已知该物体带负电,电荷量的大小为为q.一质量为的不带电的物体B以速度v0冲向物体A并发生弹性碰撞,碰撞前后物体A的电荷量保持不变.求:

(1)碰撞后物体A的速度大小;

(2)若A与水平面的动摩擦因数为μ,重力加速度的大小为g,磁感应强度的大小为 ,电场强度的大小为.已知物体A从MN开始向右移动的距离为时,速度增加到最大值.求:

a.此过程中物体A克服摩擦力所做的功W;

b.此过程所经历的时间t.

 

(1)(2)a. b. 【解析】试题分析:(1)设A、B碰撞后的速度分别为vA、vB,由于A、B发生弹性碰撞,动量、动能守恒,则有: ① ② 联立①②可得: ③ (2)a.A的速度达到最大值vm时合力为零,受力如图所示。 竖直方向合力为零,有: ④ 水平方向合力为零,有: ⑤ 根据动能定理,有: ⑥ 联立③④⑤⑥并代入相相关数据可得: b.方法一: 在此过程中,设A物体运动的平均速度为,根据动量定理有: ⑦ ⑧ 依题意有: ⑨ 联立③④⑤⑦⑧⑨并代入相关数据可得: 方法二:设任意时刻A物体运动的速度为v,取一段含此时刻的极短时间Δt,设此段时间内速度的改变量为Δv,根据动量定理有: ⑦ 而⑧ ⑨ 联立③④⑤⑦⑧⑨并代入相关数据可得: 考点:动量守恒定律及能量守恒定律的应用  
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考点分析:
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节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车。有一质量m=1000kg的混合动力轿车,在平直公路上以v1=90km/h匀速行驶,发动机的输出功率为P=50kW。当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时,保持发动机功率不变,立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电,使轿车做减速运动,运动L=72m后,速度变为v2=72km/h。此过程中发动机功率的用于轿车的牵引, 用于供给发电机工作,发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。求:

(1)轿车以90km/h 在平直公路上匀速行驶时,所受阻力的大小;

(2)轿车从90km/h 减速到72km/h 过程中,获得的电能为多少?

 

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如图甲是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图.图中S为开关,R为滑动变阻器,固定电阻R1和A1内阻之和为10 000 Ω(比r和滑动变阻器的总电阻大得多),A2为理想电流表.

(1)按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连线______________

(2)在闭合开关S前,将滑动变阻器的滑动端c移动至________(选填“a端”、“中央”或“b端”).

(3)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置,读出电流表A1和A2的示数I1I2.多次改变滑动端c的位置,得到的数据为

在如图所示的坐标纸上为纵坐标横坐标画出所对应的曲线________

(4)利用所得曲线求得电源的电动势E______ V,内阻r______ Ω.(保留两位小数)

(5)该电路中电源输出的短路电流   =________ A.

 

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如图所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置.他在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放.已知遮光条的宽度d=2.25 mm.

(1)下列不必要的一项实验要求是________.(请填写选项前对应的字母)

A.应使A位置与光电门间的距离适当大些

B.应将气垫导轨调节水平

C.应使细线与气垫导轨平行

D.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量

(2)实验时,将滑块从A位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t,若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是________

(3)改变钩码质量,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块的加速度与力的关系,处理数据时应作出________图象.

 

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在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域,区域Ⅰ的磁场方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下,磁场宽度均为L,一个质量为m,电阻为R,边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,t1时刻ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区域,此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动;t2时刻ab边下滑到JPMN的中间位置,此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动.重力加速度为g,下列说法中正确的是(    )

A. ab边刚越过JP时,导线框的加速度大小为agsinθ

B. 导线框两次匀速直线运动的速度v1v2=4∶1

C. t1t2的过程中,导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量

D. t1t2的过程中,有机械能转化为电能

 

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2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图象传感器.他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理.如图所示电路可研究光电效应规律.图中标有A和K的为光电管,其中A为阴极,K为阳极.理想电流计可检测通过光电管的电流,理想电压表用来指示光电管两端的电压.现接通电源,用光子能量为10.5 eV的光照射阴极A,电流计中有示数,若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动,电流计的读数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此时电压表的示数为6.0 V;现保持滑片P位置不变,以下判断正确的是(  )

A. 光电管阴极材料的逸出功为4.5 eV

B. 若增大入射光的强度,电流计的读数不为零

C. 若用光子能量为12 eV的光照射阴极A,光电子的最大初动能一定变大

D. 若用光子能量为9.5 eV的光照射阴极A,同时把滑片P向左移动少许,电流计的读数一定不为零

 

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