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A和B是真空中的两块面积很大的平行金属板,B板中间开有小孔,两板间加上周期为T的...

A和B是真空中的两块面积很大的平行金属板,B板中间开有小孔,两板间加上周期为T的交流电压u,如图所示,t=0时A板电势高于B板电势。在与A、B板距离均为L的N处能不断地产生电荷量为q、质量为m的带正电的微粒,微粒的初速度可视为零,重力不计。倾角为θ的绝缘斜面,底端与水平面平滑连接,斜面和水平面处在同一匀强磁场中,磁感应强度大小为B,磁场方向垂直纸面向外。斜面的顶端有一专门接收带电微粒的靶盒,开始时靶盒处于锁定状态,经过一段时间后靶盒内的电荷量达到nq时,N处不再产生带电微粒,此时将靶盒解锁,靶盒开始沿斜面下滑。已知斜面足够长,重力加速度大小为g,L2=,靶盒的质量为M,靶盒与斜面和水平面间的动摩擦因数均为μ。

(1)求t=0时刻N处产生的微粒到达小孔的时间;

(2)若t0(t0<0.5T)时刻产生的微粒到达小孔时的速度恰好为零,求t0的值;

(3)靶盒在斜面上运动时达到的最大速度为多少?

(4)若靶盒在水平面上经过时间t3停止运动,求靶盒在水平面上运动的路程。

 

(1) (2) (3) (4) 【解析】(1)设粒子加速的时间为t,则, (或) 由于,故粒子一直做加速运动。 因此t=0时刻N处此时的微粒到达小孔的时间为 (2)粒子加速时间为,减速时间为,则 , 联立解得(或) (3)设最大速度为,则达到最大速度时合力为零,故有, , , ,联立解得 (4)设靶盒在水平方向上运动的路程为s,t时刻靶盒的速度为v, 则根据动量定理可得 又因为 联立解得  
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如图所示,截面为等腰梯形的物体固定在竖直面内,梯形的底角为θ=60°,底边的长度为d,底面沿竖直方向,底边的两端分别固定着两个相同的小滑轮,在斜面上停放质量为5m的物块,物块通过一根跨过滑轮的轻绳与质量为m的小球相连接。现将小球从C点由静止开始释放,图中A、B为小球通过的两个位置,其中小球在A点的速度为零,B为运动过程的最低点。在此过程中,物块始终保持静止状态。已知小球在C点时绳与竖直方向间的夹角为α=60°,C点到顶端滑轮的距离L=3d,重力加速度大小为g,不计滑轮的质量与大小,忽略绳与滑轮间的摩擦及空气阻力,求:

(1)当小球刚到达B点时,物块所受摩擦力;

(2)A、C两点间的距离。

 

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某实验小组利用以下实验器材通过实验描绘热敏电阻的伏安特性曲线

电动势为6V的直流电源,内阻约0.5Ω

量程为6V的电压表,内阻RV约10kΩ;

量程为0.5A的电流表,内阻RA=4.0Ω;

阻值范围为0~99.9Ω的电阻箱R;

热敏电阻RT

开关和导线若干。

(1)下图为实验得到的热敏电阻的伏安特性曲线,在虚线框内画出实验所用的电路图;

(2)若该实验小组记录实验数据时,电压表示数用U表示、电流表的示数用I表示,电阻箱的阻值用R表示,则实验中电源的输出功率P可表示为________;(用U、I、R和RA表示)

(3)若该小组连续进行两次重复实验,结果得到两条伏安特性曲线①和②,则造成两条曲线不重合的原因是:______________________________________________________________。在曲线①中当电流为0.40A时,热敏电阻的阻值为___________Ω。(结果保留两位有效数字)

 

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为了研究质量为m的塑料小球在空气中下落时空气阻力的影响,某同学设计了如下实验进行研究。在铁架台上固定一光电门,光电门可上下移动。让塑料球从同一高度下落多次,每一次光电门所处的位置不同,记录塑料球每次通过光电门所用时间t,用游标卡尺测量出塑料球的直径d,并用刻度尺测出每一次实验光电门与塑料球初始位置的高度差h。已知重力加速度大小为g,假设塑料球所受的空气阻力恒定,则

(1)塑料球通过光电门时的速度可表示为v=_________。(用题中字母表示)

(2)实验中计算出每一次塑料球通过光电门的速度,作出v2-h图象如图所示,若图线的斜率为k,则塑料球下落过程中所受的空气阻力大小为___________

 

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如图所示,在水平桌面上放着一根两端封闭的长为L的玻璃管,管内劲度系数为k的轻弹簧一端固定在管壁左侧,另一端连着一质量为m的小球,小球与玻璃管的右侧壁相接触。现加一外力使玻璃管以左端为轴缓慢转至竖直位置,此过程外力做功W。已知重力加速度大小为g,小球的直径略小于玻璃管的内径,不计玻璃管的质量和小球与玻璃管的摩擦,则整个过程中下列情况可能的是

A. 小球与弹簧组成的系统机械能保持不变

B. 弹簧增加的弹性势能为W-mgL+

C. 小球的重力势能逐渐增大

D. 小球距桌面的高度先增大后减小

 

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如图所示,一超导材料制成的正方形线框abcd内存在匀强磁场,匀质金属棒MN足够长,垂直ac连线放置于a点,并始终与线框接触良好。t=0时棒自a点开始沿与ac平行的方向向右匀速运动,最终脱离线框。整个运动过程中若i表示棒中通过的电流,u表示棒两端的电压,P表示t时刻棒消耗的电功率,q表示通过棒横截面的电荷量,则下图各物理量随时间t变化的关系可能正确的是

A.     B.     C.     D.

 

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