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上传者: sunyixing1817 2013-04-30 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《物理精选doc》,可适用于自然科学领域,主题内容包含(分)如图所示光滑水平桌面上有长L=m的木板C质量mc=kg在其正中央并排放着两个小滑块A和BmA=kgmB=kg开始时三物都静止.在A、B间有少量符等。

(分)如图所示光滑水平桌面上有长L=m的木板C质量mc=kg在其正中央并排放着两个小滑块A和BmA=kgmB=kg开始时三物都静止.在A、B间有少量塑胶炸药爆炸后A以速度m/s水平向左运动A、B中任一块与挡板碰撞后都粘在一起不计摩擦和碰撞时间求:()当两滑块A、B都与挡板碰撞后C的速度是多大()到A、B都与挡板碰撞为止C的位移为多少?(分)如图所示PR是一块长为L=m的绝缘平板固定在水平地面上整个空间有一个平行于PR的匀强电场E在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B一个质量为m=.kg带电量为q=.C的物体从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动进入磁场后恰能做匀速运动。当物体碰到板R端的挡板后被弹回若在碰撞瞬间撤去电场物体返回时在磁场中仍做匀速运动离开磁场后做匀减速运动停在C点PC=L物体与平板间的动摩擦因数为μ=.取g=ms求:()判断物体带电性质正电荷还是负电荷?()物体与挡板碰撞前后的速度v和v()磁感应强度B的大小()电场强度E的大小和方向有一倾角为θ的斜面其底端固定一挡板M另有三个木块A、B和C它们的质量分别为m=m=mm=m它们与斜面间的动摩擦因数都相同其中木块A连接一轻弹簧放于斜面上并通过轻弹簧与挡板M相连如图所示开始时木块A静止在P处弹簧处于自然伸长状态木块B在Q点以初速度v向下运动P、Q间的距离为L已知木块B在下滑过程中做匀速直线运动与木块A相碰后立刻一起向下运动但不粘连它们到达一个最低点后又向上运动木块B向上运动恰好能回到Q点若木块A静止于P点木块C从Q点开始以初速度向下运动经历同样过程最后木块C停在斜面上的R点求P、R间的距离L′的大小。如图足够长的水平传送带始终以大小为v=ms的速度向左运动传送带上有一质量为M=kg的小木盒AA与传送带之间的动摩擦因数为μ=.开始时A与传送带之间保持相对静止。先后相隔t=s有两个光滑的质量为m=kg的小球B自传送带的左端出发以v=ms的速度在传送带上向右运动。第个球与木盒相遇后球立即进入盒中与盒保持相对静止第个球出发后历时t=s而与木盒相遇。求(取g=ms)()第个球与木盒相遇后瞬间两者共同运动的速度时多大?()第个球出发后经过多长时间与木盒相遇?()自木盒与第个球相遇至与第个球相遇的过程中由于木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是多少?如图所示两平行金属板A、B长l=cm两板间距离d=cmA板比B板电势高V即UAB=V。一带正电的粒子电量q=​C质量m=​kg从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场初速度v=ms粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后进入固定在中心线上的O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响)。已知两界面MN、PS相距为L=cm粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上。求(静电力常数k=​NmC)()粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离多远?()点电荷的电量。光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料制成的L形滑板(平面部分足够长)质量为m距滑板的A壁为L距离的B处放有一质量为m电量为q的大小不计的小物体物体与板面的摩擦不计.整个装置置于场强为E的匀强电场中初始时刻滑板与物体都静止.试问:()释放小物体第一次与滑板A壁碰前物体的速度v多大()若物体与A壁碰后相对水平面的速度大小为碰前速率的/则物体在第二次跟A碰撞之前滑板相对于水平面的速度v和物体相对于水平面的速度v分别为多大()物体从开始到第二次碰撞前电场力做功为多大(设碰撞经历时间极短且无能量损失)如图(甲)所示两水平放置的平行金属板C、D相距很近上面分别开有小孔O和O'水平放置的平行金属导轨P、Q与金属板C、D接触良好且导轨垂直放在磁感强度为B=T的匀强磁场中导轨间距L=m金属棒AB紧贴着导轨沿平行导轨方向在磁场中做往复运动其速度图象如图(乙)若规定向右运动速度方向为正方向.从t=时刻开始由C板小孔O处连续不断地以垂直于C板方向飘入质量为m=kg、电量q=C的带正电的粒子(设飘入速度很小可视为零).在D板外侧有以MN为边界的匀强磁场B=TMN与D相距d=cmB和B方向如图所示(粒子重力及其相互作用不计)求()到Os内哪些时刻从O处飘入的粒子能穿过电场并飞出磁场边界MN()粒子从边界MN射出来的位置之间最大的距离为多少(分)如下图所示空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场磁场的磁感强度大小为B.边长为l的正方形金属框abcd(下简称方框)放在光滑的水平地面上其外侧套着一个与方框边长相同的U型金属框架MNPQ(仅有MN、NQ、QP三条边下简称U型框)U型框与方框之间接触良好且无摩擦.两个金属框每条边的质量均为m每条边的电阻均为r.  ()将方框固定不动用力拉动U型框使它以速度垂直NQ边向右匀速运动当U型框的MP端滑至方框的最右侧(如图乙所示)时方框上的bd两端的电势差为多大此时方框的热功率为多大()若方框不固定给U型框垂直NQ边向右的初速度如果U型框恰好不能与方框分离则在这一过程中两框架上产生的总热量为多少()若方框不固定给U型框垂直NQ边向右的初速度v()U型框最终将与方框分离.如果从U型框和方框不再接触开始经过时间t后方框的最右侧和U型框的最左侧之间的距离为s.求两金属框分离后的速度各多大.(分)长为m的木板A质量为kg.板上右端有物块B质量为kg它们一起在光滑的水平面上向左匀速运动速度v=ms木板与等高的竖直固定板C发生碰撞时间极短没有机械能的损失.物块与木板间的动摩擦因数μ=g取ms求:()第一次碰撞后A、B共同运动的速度大小和方向.()第一次碰撞后A与C之间的最大距离.(结果保留两位小数)()A与固定板碰撞几次B可脱离A板.如图是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置M为半径为、固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道轨道上端切线水平N为待检验的固定曲面该曲面在竖直面内的截面为半径的圆弧圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点M的下端相切处置放竖直向上的弹簧枪可发射速度不同的质量的小钢珠假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点水平飞出后落到N的某一点上取求:()发射该钢珠前弹簧的弹性势能多大?()钢珠落到圆弧上时的速度大小是多少?(结果保留两位有效数字)(分)建筑工地上的黄沙堆成圆锥形而且不管如何堆其角度是不变的。若测出其圆锥底的周长为.m高为.m如图所示。()试求黄沙之间的动摩擦因数。()若将该黄沙靠墙堆放占用的场地面积至少为多少?(分)如图所示光滑水平地面上停着一辆平板车其质量为m长为L车右端(A点)有一块静止的质量为m的小金属块.金属块与车间有摩擦与中点C为界AC段与CB段摩擦因数不同.现给车施加一个向右的水平恒力使车向右运动同时金属块在车上开始滑动当金属块滑到中点C时即撤去这个力.已知撤去力的瞬间金属块的速度为v车的速度为v最后金属块恰停在车的左端(B点)。如果金属块与车的AC段间的动摩擦因数为与CB段间的动摩擦因数为求与的比值.(分)如图所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场,左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右其宽度为L中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外右侧匀强磁场的磁感应强度大小也为B、方向垂直纸面向里。一个带正电的粒子(质量m,电量q,不计重力)从电场左边缘a点由静止开始运动穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后又回到了a点然后重复上述运动过程。(图中虚线为电场与磁场、相反方向磁场间的分界面并不表示有什么障碍物)。()中间磁场区域的宽度d为多大()带电粒子在两个磁场区域中的运动时间之比()带电粒子从a点开始运动到第一次回到a点时所用的时间t.(分)如图所示abcd是一个正方形的盒子在cd边的中点有一小孔e盒子中存在着沿ad方向的匀强电场场强大小为E。一粒子源不断地从a处的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子粒子的初速度为v经电场作用后恰好从e处的小孔射出。现撤去电场在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度大小为B(图中未画出)粒子仍恰好从e孔射出。(带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略)()所加磁场的方向如何?()电场强度E与磁感应强度B的比值为多大?.(分)如图所示水平轨道与直径为d=m的半圆轨道相接半圆轨道的两端点A、B连线是一条竖直线整个装置处于方向水平向右大小为Vm的匀强电场中一小球质量m=kg,带有q=C电量的正电荷在电场力作用下由静止开始运动不计一切摩擦g=ms()若它运动的起点离A为L它恰能到达轨道最高点B求小球在B点的速度和L的值.()若它运动起点离A为L=m且它运动到B点时电场消失它继续运动直到落地求落地点与起点的距离.(分)如图所示为某一装置的俯视图PQ、MN为竖直放置的很长的平行金属板两板间有匀强磁场其大小为B方向竖直向下.金属棒AB搁置在两板上缘并与两板垂直良好接触.现有质量为m带电量大小为q其重力不计的粒子以初速v水平射入两板间问:()金属棒AB应朝什么方向以多大速度运动可以使带电粒子做匀速运动?()若金属棒的运动突然停止带电粒子在磁场中继续运动从这刻开始位移第一次达到mvqB时的时间间隔是多少?(磁场足够大)(分)如图所示气缸放置在水平平台上活塞质量为kg横截面积cm厚度cm气缸全长cm气缸质量kg大气压强为Pa当温度为时活塞封闭的气柱长cm若将气缸倒过来放置时活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。g取ms求:()气柱多长?()当温度多高时活塞刚好接触平台?()当温度多高时缸筒刚好对地面无压力。(活塞摩擦不计)。(分)如图所示物块A的质量为M物块B、C的质量都是m并都可看作质点且m<M<m。三物块用细线通过滑轮连接物块B与物块C的距离和物块C到地面的距离都是L。现将物块A下方的细线剪断若物块A距滑轮足够远且不计一切阻力。求:()物块A上升时的最大速度()物块A上升的最大高度。.M是气压式打包机的一个气缸在图示状态时缸内压强为Pl容积为Vo.N是一个大活塞横截面积为S左边连接有推板推住一个包裹.缸的右边有一个小活塞横截面积为S它的连接杆在B处与推杆AO以铰链连接O为固定转动轴B、O间距离为d.推杆推动一次转过θ角(θ为一很小角)小活塞移动的距离为dθ则()在图示状态包已被压紧此时再推次杆之后包受到的压力为多大(此过程中大活塞的位移略去不计温度变化不计)()上述推杆终止时手的推力为多大(杆长AO=L大气压为Po).(分)如图在竖直面内有两平行金属导轨AB、CD。导轨间距为L电阻不计。一根电阻不计的金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动。棒与导轨垂直并接触良好。导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场磁感强度为B。导轨右边与电路连接。电路中的三个定值电阻阻值分别为R、R和R。在BD间接有一水平放置的平行板电容器C板间距离为d。()当ab以速度v匀速向左运动时电容器中质量为m的带电微粒恰好静止。试判断微粒的带电性质及带电量的大小。()ab棒由静止开始以恒定的加速度a向左运动。讨论电容器中带电微粒的加速度如何变化。(设带电微粒始终未与极板接触。)(分)如图所示的坐标系x轴沿水平方向y轴沿竖直方向。在x轴上方空间的第一、第二象限内既无电场也无磁场在第三象限存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面(纸面)向里的匀强磁场。在第四象限存在沿y轴负方向场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场。一质量为m、电量为q的带电质点从y轴上y=h处的p点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限。然后经过x轴上x=h处的p点进入第三象限带电质点恰好能做匀速圆周运动。之后经过y轴上y=h处的p点进入第四象限。已知重力加速度为g。求:()粒子到达p点时速度的大小和方向()第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小()带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向。.(分)如图所示在非常高的光滑、绝缘水平高台边缘静置一个不带电的小金属块B另有一与B完全相同的带电量为q的小金属块A以初速度v向B运动A、B的质量均为m。A与B相碰撞后两物块立即粘在一起并从台上飞出。已知在高台边缘的右面空间中存在水平向左的匀强电场场强大小E=mgq。求:()A、B一起运动过程中距高台边缘的最大水平距离()A、B运动过程的最小速度为多大()从开始到A、B运动到距高台边缘最大水平距离的过程A损失的机械能为多大?(分)如图所示在真空区域内有宽度为L的匀强磁场磁感应强度为B磁场方向垂直纸面向里MN、PQ是磁场的边界。质量为m带电量为-q的粒子先后两次沿着与MN夹角为θ(<θ<º)的方向垂直磁感线射入匀强磁场B中第一次粒子是经电压U加速后射入磁场粒子刚好没能从PQ边界射出磁场。第二次粒子是经电压U加速后射入磁场粒子则刚好垂直PQ射出磁场。不计重力的影响粒子加速前速度认为是零求:()为使粒子经电压U加速射入磁场后沿直线运动直至射出PQ边界可在磁场区域加一匀强电场求该电场的场强大小和方向。()加速电压的值。.(分)空间存在着以x=平面为分界面的两个匀强磁场左右两边磁场的磁感应强度分别为B和B且B:B=:方向如图所示。现在原点O处一静止的中性原子突然分裂成两个带电粒子a和b已知a带正电荷分裂时初速度方向为沿x轴正方向若a粒子在第四次经过y轴时恰好与b粒子第一次相遇。求:()a粒子在磁场B中作圆周运动的半径与b粒子在磁场B中圆周运动的半径之比。()a粒子和b粒子的质量之比。如图所示ABCDE为固定在竖直平面内的轨道ABC为直轨道AB光滑BC粗糙CDE为光滑圆弧轨道轨道半径为R直轨道与圆弧轨道相切于C点其中圆心O与BE在同一水平面上OD竖直COD=θ且θ<。现有一质量为m的小物体(可以看作质点)从斜面上的A点静止滑下小物体与BC间的动摩擦因数为现要使小物体第一次滑入圆弧轨道即恰好做简谐运动(重力加速度为g)。求:()小物体过D点时对轨道的压力大小()直轨道AB部分的长度S两水平放置的金属板间存在一竖直方向的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场磁感应强度为B一质量为m带电量为q的微粒b正好悬浮在板间正中间O点处另一质量为m带电量为q的微粒a从p点以水平速度v(v未知)进入两板间正好做匀速直线运动中途与b碰撞。:匀强电场的电场强度E为多大微粒a的水平速度为多大若碰撞后a和b结为一整体最后以速度v从Q点穿出场区求Q点与O点的高度差若碰撞后a和b分开分开后b具有大小为v的水平向右速度且带电量为q假如O点的左侧空间足够大则分开后微粒a的运动轨迹的最高点与O点的高度差为多大有个演示实验在上下面都是金属板的玻璃盒内放了许多用锡箔纸揉成的小球当上下板间加上电压后小球就上下不停地跳动。现取以下简化模型进行定量研究。如图所示电容量为C的平行板电容器的极板A和B水平放置相距为与电动势为、内阻可不计的电源相连。设两板之间只有一个质量为的导电小球小球可视为质点。已知:若小球与极板发生碰撞则碰撞后小球的速度立即变为零带电状态也立即改变改变后小球所带电荷符号与该极板相同电量为极板电量的倍()。不计带电小球对极板间匀强电场的影响。重力加速度为。()欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动电动势至少应大于多少()设上述条件已满足在较长的时间间隔内小球做了很多次往返运动。求在T时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量一玩具“火箭”由质量为ml和m的两部分和压在中间的一根短而硬(即劲度系数很大)的轻质弹簧组成起初弹簧被压紧后锁定具有的弹性势能为E通过遥控器可在瞬间对弹簧解除锁定使弹簧迅速恢复原长。现使该“火箭”位于一个深水池面的上方(可认为贴近水面)释放同时解除锁定。于是“火箭”的上部分竖直升空下部分竖直钻入水中。设火箭本身的长度与它所能上升的高度及钻入水中的深度相比可以忽略但体积不可忽略。试求.()“火箭”上部分所能达到的最大高度(相对于水面)()若上部分到达最高点时下部分刚好触及水池底部那么此过程中“火箭”下部分克服水的浮力做了多少功(不计水的粘滞阻力)如图所示在某一足够大的真空室中虚线PH的右侧是一磁感应强度为B方向垂直纸面向里的匀强磁场左侧是一场强为E、方向水平向左的匀强电场。在虚线PH上的一点O处有一质量为M、电荷量为Q的镭核(Ra)。某时刻原来静止的镭核水平向右放出一个质量为m、电荷量为q的α粒子而衰变为氡(Rn)核设α粒子与氡核分离后它们之间的作用力忽略不计涉及动量问题时亏损的质量可不计。经过一段时间α粒子刚好到达虚线PH上的A点测得OA=L。求此时刻氡核的速率宇航员在某一星球上以速度v竖直向上抛出一个小球经过时间t小球又落回原抛出点。然后他用一根长为L的细线把一个质量为m的小球悬挂在O点使小球处于静止状态如图所示。现在最低点给小球一个水平向右的冲量I使小球能在竖直平面内运动若小球在运动的过程始终对细绳有力的作用则冲量I应满足什么条件如图所示的电路中两平行金属板A、B水平放置两板间的距离d=cm。电源电动势E=V内电阻r=Ω电阻R=Ω。闭合开关S待电路稳定后将一带正电的小球从B板小孔以初速度υ=ms竖直向上射入板间。若小球带电量为q=C质量为m=kg不考虑空气阻力。那么滑动变阻器接入电路的阻值为多大时小球恰能到达A板?此时电源的输出功率是多大?(取g=ms)如图所示光滑的水平面上有二块相同的长木板A和B长为=m在B的右端有一个可以看作质点的小铁块C三者的质量都为mC与A、B间的动摩擦因数都为μ。现在A以速度ν=ms向右运动并与B相碰撞击时间极短碰后A、B粘在一起运动而C可以在A、B上滑动问:()如果μ=则C会不会掉下地面()要使C最后停在长木板A上则动摩擦因数μ必须满足什么条件(g=ms)如图所示质量M=kg的小车静止于光滑水平面上靠近桌子处其上表面与水平桌面相平小车长L=m其左端放有一质量为m=kg的滑块Q。水平放置的轻弹簧左端固定质量为m=kg的小物块P置于桌面上的A点并与弹簧的右端接触。此时弹簧处于原长现用水平向左的推力将P缓慢推至B点(弹簧仍在弹性限度内)时推力做的功为WF撤去推力后P沿桌面滑动到达C点时的速度为ms并与小车上的Q相碰最后Q停在小车的右端P停在距小车左端S=m处。已知AB间距L=cmA点离桌子边沿C点距离L=cmP与桌面间动摩擦因数μ=P、Q与小车表面间动摩擦因数μ=。(g=ms。)求:()推力做的功WF()P与Q碰撞后瞬间Q的速度大小和小车最后速度v如图所示半径R=m的光滑圆弧轨道固定在光滑水平上轨道上方的A点有一个可视为质点的质量m=kg的小物块。小物块由静止开始下落后打在圆弧轨道上的B点但未反弹在该瞬间碰撞过程中小物块沿半径方向的分速度即刻减为零而沿切线方向的分速度不变此后小物块将沿着圆弧轨道滑下。已知A点与轨道的圆心O的连线长也为R且AO连线与水平方向的夹角为C点为圆弧轨道的末端紧靠C点有一质量M=kg的长木板木板的上表面与圆弧轨道末端的切线相平小物块与木板间的动摩擦因数g取ms。求:()小物块刚到达B点时的速度()小物块沿圆弧轨道到达C点时对轨道压力FC的大小()木板长度L至少为多大时小物块才不会滑出长木板?磁悬浮列车动力原理如下图所示在水平地面上放有两根平行直导轨轨间存在着等距离的正方形匀强磁场Bl和B方向相反B=B=lT如下图所示。导轨上放有金属框abcd金属框电阻R=Ω导轨间距L=m当磁场Bl、B同时以v=ms的速度向右匀速运动时求()如果导轨和金属框均很光滑金属框对地是否运动若不运动请说明理由如运动原因是什么运动性质如何()如果金属框运动中所受到的阻力恒为其对地速度的K倍K=求金属框所能达到的最大速度vm是多少()如果金属框要维持()中最大速度运动它每秒钟要消耗多少磁场能如图左所示边长为l和L的矩形线框、互相垂直彼此绝缘可绕中心轴OO转动将两线框的始端并在一起接到滑环C末端并在一起接到滑环DC、D彼此绝缘通过电刷跟C、D连接线框处于磁铁和圆柱形铁芯之间的磁场中磁场边缘中心的张角为如图右所示(图中的圆表示圆柱形铁芯它使磁铁和铁芯之间的磁场沿半径方向如图箭头所示)不论线框转到磁场中的什么位置磁场的方向总是沿着线框平面磁场中长为l的线框边所在处的磁感应强度大小恒为B设线框和的电阻都是r两个线框以角速度ω逆时针匀速转动电阻R=r()求线框转到图右位置时感应电动势的大小()求转动过程中电阻R上的电压最大值()从线框进入磁场开始时作出~T(T是线框转动周期)时间内通过R的电流iR随时间变化的图象()求外力驱动两线框转动一周所做的功。(分)如图所示质量为M的长板静置在光滑的水平面上左侧固定一劲度系数为k且足够长的水平轻质弹簧右侧用一根不可伸长的细绳连接于墙上(细绳张紧)细绳所能承受的最大拉力为T.让一质量为m、初速为v的小滑块在长板上无摩擦地对准弹簧水平向左运动.已知弹簧的弹性势能表达式为EP=,其中为弹簧的形变量.试问:(l)v的大小满足什么条件时细绳会被拉断?()若v足够大且v已知.在细绳被拉断后长板所能获得的最大加速度多大?()滑块最后离开长板时相对地面速度恰为零的条件是什么?(分)如图所示匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的且宽度相等均为d电场方向在纸平面内而磁场方向垂直纸面向里.一带正电粒子从O点以速度v沿垂直电场方向进入电场在电场力的作用下发生偏转从A点离开电场进入磁场离开电场时带电粒子在电场方向的位移为电场宽度的一半当粒子从C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致(带电粒子重力不计)求:(l)粒子从C点穿出磁场时的速度v()电场强度E和磁感应强度B的比值EB()拉子在电、磁场中运动的总时间。(分)如图所示在xoy坐标平面的第一象限内有沿-y方向的匀强电场在第四象限内有垂直于平面向外的匀强磁场。现有一质量为m带电量为q的粒子(重力不计)以初速度v沿-x方向从坐标为(l、l)的P点开始运动接着进入磁场最后由坐标原点射出射出时速度方向与y轴方间夹角为º求:()粒子从O点射出时的速度v和电场强度E()粒子从P点运动到O点过程所用的时间。(分)如图所示在光滑的水平面上固定有左、右两竖直挡板挡板间距离足够长有一质量为M长为L的长木板靠在左侧挡板处另有一质量为m的小物块(可视为质点)放置在长木板的左端已知小物块与长木板间的动摩擦因数为μ且M>m。现使小物块和长木板以共同速度v向有运动设长木板与左、右挡板的碰撞中无机械能损失。试求:()将要发生第二次碰撞时若小物块仍未从长木板上落下则它应距长木板左端多远?()为使小物块不从长木板上落下板长L应满足什么条件?()若满足()中条件且M=kgm=kgv=ms试计算整个系统从开始到刚要发生第四次碰撞前损失的机械能。(分)如图所示真空中相距的两块平行金属板A、B与电源连接(图中未画出)其中B板接地(电势为零)A板电势变化的规律如图所示将一个质量电量的带电粒子从紧临B板处释放不计重力。求()在时刻释放该带电粒子释放瞬间粒子加速度的大小()若A板电势变化周期s在时将带电粒子从紧临B板处无初速释放粒子到达A板时动量的大小()A板电势变化频率多大时在到时间内从紧临B板处无初速释放该带电粒子粒子不能到达A板。(分)磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用。图是平静海面上某实验船的示意图磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道(简称通道)组成。如图所示通道尺寸、、。工作时在通道内沿z轴正方向加的匀强磁场沿x轴负方向加匀强电场使两金属板间的电压海水沿y轴方向流过通道。已知海水的电阻率()船静止时求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向()船以的速度匀速前进。若以船为参照物海水以的速率涌入进水口由于通道的截面积小于进水口的截面积在通道内海水速率增加到。求此时两金属板间的感应电动势U感()船行驶时通道中海水两侧的电压按U感计算海水受到电磁力的可以转化为对船的推力。当船以的速度匀速前进时求海水推力的功率。(分)如图所示在足够大的空间范围内同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场磁感应强度B=T。小球带正电其电量与质量之比qm=Ckg所受重力与电场力的大小相等小球不带电静止放置于固定的水平悬空支架上。小球向右以υ=ms的水平速度与小球正碰碰后经过s再次相碰。设碰撞前后两小球带电情况不发生改变且始终保持在同一竖直平面内。(取g=ms)问:()电场强度E的大小是多少?()两小球的质量之比是多少?(分)有人设想用题图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。粒子在电离室中电离后带正电电量与其表面积成正比。电离后粒子缓慢通过小孔O进入极板间电压为U的水平加速电场区域I,再通过小孔O射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域II,其中磁场的磁感应强度大小为B,方向如图。收集室的小孔O与O、O在同一条水平线上。半径为r的粒子其质量为m、电量为q,刚好能沿OO直线射入收集室。不计纳米粒子重力。()()试求图中区域II的电场强度()试求半径为r的粒子通过O时的速率()讨论半径rr的粒子刚进入区域II时向哪个极板偏转。(分)如题图半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内。小球A、B质量分别为m、βm(β为待定系数)。A球从在边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑与静止于轨道最低点的B球相撞碰撞后A、B球能达到的最大高度均为,碰撞中无机械能损失。重力加速度为g。试求:()待定系数β()第一次碰撞刚结束时小球A、B各自的速度和B球对轨道的压力()小球A、B在轨道最低处第二次碰撞刚结束时各自的速度并讨论小球A、B在轨道最低处第n次碰撞刚结束时各自的速度。(分)地球周围存在磁场由太空射来的带电粒子在此磁场的运动称为磁漂移以下是描述的一种假设的磁漂移运动一带正电的粒子(质量为m带电量为q)在x=y=处沿y方向以某一速度v运动空间存在垂直于图中向外的匀强磁场在y>的区域中磁感应强度为B在y<的区域中磁感应强度为BB>B如图所示若把粒子出发点x=处作为第次过x轴。求:()粒子第一次过x轴时的坐标和所经历的时间。()粒子第n次过x轴时的坐标和所经历的时间。()第次过z轴至第n次过x轴的整个过程中在x轴方向的平均速度v与v之比。()若B:B=当n很大时v:v趋于何值(分)如图所示xOy平面内的圆O′与y轴相切于坐标原点O。在该圆形区域内有与y轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场。一个带电粒子(不计重力)从原点O沿x轴进入场区恰好做匀速直线运动穿过圆形区域的时间为T。若撤去磁场只保留电场其他条件不变该带电粒子穿过圆形区域的时间为若撤去电场只保留磁场其他条件不变求该带电粒子穿过圆形区域的时间。(分)在图示区域中χ轴上方有一匀强磁场磁感应强度的方向垂直纸面向里大小为B今有一质子以速度v由Y轴上的A点沿Y轴正方向射人磁场质子在磁场中运动一段时间以后从C点进入χ轴下方的匀强电场区域中在C点速度方向与χ轴正方向夹角为该匀强电场的强度大小为E方向与Y轴夹角为且斜向左上方已知质子的质量为m电量为q不计质子的重力(磁场区域和电场区域足够大)求:()C点的坐标。()质子从A点出发到第三次穿越χ轴时的运动时间。()质子第四次穿越χ轴时速度的大小及速度方向与电场E方向的夹角。(角度用反三角函数表示)(分)如图所示电容为C、带电量为Q、极板间距为d的电容器固定在绝缘底座上两板竖直放置总质量为M整个装置静止在光滑水平面上。在电容器右板上有一小孔一质量为m、带电量为q的弹丸以速度v从小孔水平射入电容器中(不计弹丸重力设电容器周围电场强度为)弹丸最远可到达距右板为x的P点求:()弹丸在电容器中受到的电场力的大小()x的值()当弹丸到达P点时电容器电容已移动的距离s()电容器获得的最大速度两块长木板A、B的外形完全相同、质量相等长度均为L=m置于光滑的水平面上.一小物块C质量也与A、B相等若以水平初速度v=ms滑上B木板左端C恰好能滑到B木板的右端与B保持相对静止现在让B静止在水平面上C置于B的左端木板A以初速度v向左运动与木板B发生碰撞碰后A、B速度相同但A、B不粘连.已知C与A、C与B之间的动摩擦因数相同(g=ms)求:()C与B之间的动摩擦因数()物块C最后停在A上何处(分)如图所示一根电阻为R=Ω的电阻丝做成一个半径为r=m的圆形导线框竖直放置在水平匀强磁场中线框平面与磁场方向垂直磁感强度为B=T现有一根质量为m=kg、电阻不计的导体棒自圆形线框最高点静止起沿线框下落在下落过程中始终与线框良好接触已知下落距离为r时棒的速度大小为v=ms下落到经过圆心时棒的速度大小为v=ms(取g=ms)试求:下落距离为r时棒的加速度从开始下落到经过圆心的过程中线框中产生的热量.(分)如图所示为一个实验室模拟货物传送的装置A是一个表面绝缘质量为kg的小车小车置于光滑的水平面上在小车左端放置一质量为kg带电量为q=C的绝缘货柜现将一质量为kg的货物放在货柜内.在传送途中有一水平电场可以通过开关控制其有、无及方向.先产生一个方向水平向右大小E=Nm的电场小车和货柜开始运动作用时间s后改变电场电场大小变为E=Nm方向向左电场作用一段时间后关闭电场小车正好到达目的地货物到达小车的最右端且小车和货物的速度恰好为零。已知货柜与小车间的动摩擦因数µ=(小车不带电货柜及货物体积大小不计g取ms)求:第二次电场作用的时间小车的长度小车右端到达目的地的距离..如图所示两个完全相同的质量为m的木板A、B置于水平地面上它们的间距s=m。质量为m大小可忽略的物块C置于A板的左端C与A之间的动摩擦因数为μ=A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ=。最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。开始时三个物体处于静止状态。现给C施加一个水平向右大小为mg的恒力F假定木板A、B碰撞时间极短且碰撞后粘连在一起。要使C最终不脱离木板每块木板的长度至少应为多少?(分)如图所示在直角坐标系的第、四象限内有垂直于纸面的匀强磁场第二、三象限内沿。x轴正方向的匀强电场电场强度大小为Ey轴为磁场和电场的理想边界。一个质量为m电荷量为e的质子经过x轴上A点时速度大小为vo速度方向与x轴负方向夹角θ=。质子第一次到达y轴时速度方向与y轴垂直第三次到达y轴的位置用B点表示图中未画出。已知OA=L。()求磁感应强度大小和方向()求质子从A点运动至B点时间(分)如图所示质量M=kg长L=m的木板B静止在光滑水平地面上木板右端与竖直墙壁之间距离为s=m其上表面正中央放置一个质量m=kg的小滑块AA与B之间的动摩天楼擦因数为μ=。现用大小为F=N的推力水平向右推B两者发生相对滑动作用s后撤去推力F通过计算可知在B与墙壁碰撞时A没有滑离B。设B与墙壁碰撞时间极短且无机械能损失重力加速度g=ms求A在B上滑动的整个过程中AB系统因摩擦产生的内能增量。。(分)平行导轨L、L所在平面与水平面成度角平行导轨L、L所在平面与水平面成度角L、L上端连接于O点L、L上端连接于O’点OO’连线水平且与L、L、L、L都垂直质量分别为m、m的甲、乙两金属棒分别跨接在左右两边导轨上且可沿导轨无摩擦地滑动整个空间存在着竖直向下的匀强磁场。若同时释放甲、乙棒稳定后它们都沿导轨作匀速运动。()求两金属棒的质量之比。()求在稳定前的某一时刻两金属棒加速度之比。()当甲的加速度为g时两棒重力做功的瞬时功率和回路中电流做功的瞬时功率之比为多少?(分)图中y轴AB两点的纵坐标分别为d和d。在《y《d的区域中存在沿y轴向上的非均匀电场场强E的大小与y成正比即E=ky在y》d的区域中存在沿y轴向上的匀强电场电场强度F=kd(k属未知量)。X轴下方空间各点电场分布与x轴上方空间中的分布对称只是场强的方向都沿y轴向下。现有一带电量为q质量为m的微粒甲正好在O、B两点之问作简谐运动。某时刻将一带电蕾为q、质量为m的微粒乙从y轴上的c点处由静止释放乙运动到点和甲相碰并结为一体(忽略两微粒之间的库仑力)。在以后的运动中它们所能达到的最高点和最低点分别为A点和D点且经过P点时速度达到最大值(重力加速度为g)。()求匀强电场E()求出AB间的电势差UAB及OB间的电势差UOB()分别求出P、C、D三点到点的距离。.(分)荷兰科学家惠更斯在研究物体碰撞问题时做出了突出的贡献.惠更斯所做的碰撞实验可简化为:三个质量分别为m、m、m的小球半径相同并排悬挂在长度均为L的三根平行绳子上彼此相互接触。现把质量为m的小球拉开上升到H高处释放如图所示已知各球间碰撞时同时满足动量守恒定律和机械能守恒定律且碰撞时间极短H远小于L,不计空气阻力。()若三个球的质量相同则发生碰撞的两球速度交换试求此时系统的运动周期。()若三个球的质量不同要使球与球、球与球相碰之后三个球具有同样的动量则mmm应为多少它们上升的高度分别为多少.(分)如图所示在绝缘水平面上相距为L的A、B两点处分别固定着两个带电量相等的正电荷a、b是AB连线上的两点其中Aa=Bb=L/,O为AB连线的中点一质量为m带电量为q的小滑块(可以看作质点)以初动能E从a点出发沿直线AB向b点运动其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍(n>l)到达b点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点求:()小滑块与水平面间的动摩擦因数。()O、b两点间的电势差U。()小滑块运动的总路程。.(分)如图所示质量为M=kg的木板静止置于足够大的水平面上木板与水平面间的动摩擦因数μ=板上最左端停放着质量为m=kg可视为质点的电动小车车与木板的档板相距L=m车由静止开始从木板左端向右做匀加速运动经时间t=s车与挡板相碰碰撞时间极短且碰后电动机的电源切断车与挡板粘合在一起求:()试通过计算说明电动小车在木板上运动时木板能否保持静止()试求出碰后木板在水平面上滑动的距离。(分)如图所示。地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动。地球的轨道半径为R运转周期为T。地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角(简称视角)。已知该行星的最大视角为当行星处于最大视角处时是地球上的天文爱好者观察该行星的最佳时期。若某时刻该行星正处于最佳观察期问该行星下一次处于最佳观察期至少需经历多长时间?.(分)如图所示。一水平传送装置有轮半径均为R=米的主动轮和从动轮及转送带等构成。两轮轴心相距.m轮与传送带不打滑。现用此装置运送一袋面粉已知这袋面粉与传送带之间的动摩擦力因素为=.这袋面粉中的面粉可不断的从袋中渗出。()当传送带以.ms的速度匀速运动时将这袋面粉由左端正上方的A点轻放在传送带上后这袋面粉由A端运送到正上方的B端所用的时间为多少?()要想尽快将这袋面粉由A端送到B端(设初速度仍为零)主动能的转速至少应为多大?()由于面粉的渗漏在运送这袋面粉的过程中会在深色传送带上留下白色的面粉的痕迹这袋面粉在传送带上留下的痕迹最长能有多长(设袋的初速度仍为零)?此时主动轮的转速应满足何种条件?()由于物体返回后在磁场中无电场且仍做匀速运动故知摩擦力为所以物体带正电荷.且:mg=qBv…………………………………………………………()离开电场后按动能定理有:μmg=mv………………………………由式得:v=ms()代入前式求得:B=T()由于电荷由P运动到C点做匀加速运动可知电场强度方向水平向右且:(Eqμmg)mv……………………………………………进入电磁场后做匀速运动故有:Eq=μ(qBvmg)……………………………由以上两式得:()A、B、C系统所受合外力为零故系统动量守恒且总动量为零故两物块与挡板碰撞后C的速度为零即()炸药爆炸时有解得又当sA=m时sB=m即当A、C相撞时B与C右板相距A、C相撞时有:解得=ms方向向左而=ms方向向右两者相距m故到AB都与挡板碰撞为止C的位移为m固定时示数为F对小球F=mgsinθ整体下滑:(Mm)sinθμ(Mm)gcosθ=(Mm)a下滑时对小球:mgsinθF=ma     由式、式、式得μ=tanθ.木块B下滑做匀速直线运动有mgsinθ=μmgcosθB和A相撞前后总动量守恒,mv=mv所以v=设两木块向下压缩弹簧的最大长度为s,两木块被弹簧弹回到P点时的速度为v则μmgcosθs=两木块在P点处分开后木块B上滑到Q点的过程:(mgsinθμmgcosθ)L=木块C与A碰撞前后总动量守恒则m所以v′=v设木块C和A压缩弹簧的最大长度为s′,两木块被弹簧弹回到P点时的速度为v,则μmgcosθs′=木块C与A在P点处分开后木块C上滑到R点的过程:(mgsinθμmgcosθ)L′=在木块压缩弹簧的过程中重力对木块所做的功与摩擦力对木块所做的功大小相等因此弹簧被压缩而具有的最大弹性势能等于开始压缩弹簧时两木块的总动能因此木块B和A压缩弹簧的初动能E木块C与A压缩弹簧的初动能E即E因此弹簧前后两次的最大压缩量相等即s=s′综上得L′=L()设第个球与木盒相遇后瞬间两者共同运动的速度为v,根据动量守恒定律:(分)代入数据解得:v=ms(分)()设第个球与木盒的相遇点离传送带左端的距离为s第个球经过t与木盒相遇,则:(分)设第个球进入木盒后两者共同运动的加速度为a根据牛顿第二定律:得:(分)设木盒减速运动的时间为t,加速到与传送带相同的速度的时间为t则:=s(分)故木盒在s内的位移为零(分)依题意:(分)代入数据解得:s=.mt=.s(分)()自木盒与第个球相遇至与第个球相遇的这一过程中,传送带的位移为S木盒的位移为s,则:(分)(分)故木盒相对与传送带的位移:则木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是:(分)()设粒子从电场中飞出时的侧向位移为h,穿过界面PS时偏离中心线OR的距离为y则:h=at(分)即:(分)代入数据解得:h=.m=cm(分)带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动,由相似三角形知识得:(分)代入数据解得:y=.m=cm(分)()设粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为vy则:vy=at=代入数据解得:vy=.ms(分)所以粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为:(分)设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为θ则:(分)因为粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏上所以该带电粒子在穿过界面PS后将绕点电荷Q作匀速圆周运动其半径与速度方向垂直。匀速圆周运动的半径:(分)由:(分)代入数据解得:Q=.C(分

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