【題目】兩根光滑的金屬導(dǎo)軌,平行放置在傾角為θ的斜面上,導(dǎo)軌的左端接有電阻R,導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計,斜面處在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于斜面向上,質(zhì)量為m、電阻可不計的金屬棒ab,在沿著斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑,并上升一定高度,如圖所示,在這過程中
A. 作用于金屬棒上的各個力的合力所做的功等于零
B. 恒力F所做的功等于金屬棒重力勢能的增加量
C. 恒力F與安培力的合力所做的功等于零
D. 恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱
【答案】AD
【解析】
題中導(dǎo)體棒ab勻速上滑,合力為零,即可合力的做功為零;對導(dǎo)體棒正確受力分析,根據(jù)動能定理列方程,弄清功能轉(zhuǎn)化關(guān)系,注意克服安培力所做功等于回路電阻中產(chǎn)生的熱量.
導(dǎo)體棒勻速上升過程中,作用于棒上各力的合力為零,則合力所作的功等于零,根據(jù)動能定理得:WF-WG-W安=0,得WF-W安=WG≠0,即恒力F與安培力的合力所做的功不等于零;WF=WG+W安,即恒力F所做的功等于金屬棒重力勢能的增加量與克服安培力做功之和,故A正確,BC錯誤。由WF-WG-W安=0得,WF-WG=W安,即恒力F與重力的合力所做的功等于克服安培力所做功,即等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱,故D正確。故選AD。
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【題目】如圖所示,在xOy平面直角坐標(biāo)系內(nèi)y軸與垂直x軸的MN邊界之間,以x軸為分界線,分別在第Ⅰ、Ⅳ象限有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場。第Ⅰ象限內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.第Ⅱ象限內(nèi)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小為E. 質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從第Ⅱ象限內(nèi)某點由靜止釋放,從y軸上的A點進(jìn)入磁場,經(jīng)x軸上的B點第一次進(jìn)入x軸下方的磁場。若已知A點的坐標(biāo)是(0,a),B點的坐標(biāo)是(3a,0),
不考慮粒子重力。
(1)求粒子釋放位置與y軸的距離;
(2)若粒子經(jīng)x軸上方的磁場偏轉(zhuǎn)后不經(jīng)過y軸仍能回到x軸上方的磁場,求x軸下方磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小應(yīng)滿足的條件;
(3)若x軸下方區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3B0,且粒子最終垂直于MN邊界出射,求MN與x軸交點的坐標(biāo)。
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【題目】如圖所示,一根直桿與水平面成θ=37°角,桿上套有一個小滑塊,桿底端N處有一彈性擋板,板面與桿垂直. 現(xiàn)將物塊拉到M點由靜止釋放,物塊與擋板碰撞后以原速率彈回.已知M、N兩點間的距離d=0.5m,滑塊與桿之間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,g=10m/s2.取sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1) 滑塊第一次下滑的時間t;
(2) 滑塊與擋板第一次碰撞后上滑的最大距離x;
(3) 滑塊在直桿上滑過的總路程s.
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【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一光滑直桿MNM,桿與水平方向夾角為α,一質(zhì)量為m的帶電小球套在直桿上,小球帶電量為+q,桿所在的空間有一勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)方向平行于桿所在的豎直平面,將小球從桿的頂端由靜止釋放,小球在直桿上運動的時間與α(0°≤a≤90°)角的大小有關(guān),當(dāng)α=60°時,時間最短,重力加速度為g,則下列說法正確的是
A. 電場方向可能與水平成60°角指向左下方
B. 小球受到的電場力和小球重力的合力與水平成60°角指向左下方
C. 電場強(qiáng)度大小可能為
D. 小球沿桿下滑的過程中電場力可能不做功
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【題目】如圖所示,一質(zhì)量為3m、厚度h=0.05m的木板C,靜放在粗糙水平地面上。在木板C上靜放一質(zhì)量為2m的彈性小物塊B:B所處位置的右側(cè)光滑,長L1=0.22m;左側(cè)粗糙,長L2=0.32m;B與其左側(cè)的動摩擦因數(shù)μ1=0.9:豎直固定、半徑R=0.45m的光滑圓弧軌道,其最低點與木板C右端等高相切,F(xiàn)有一質(zhì)量為m的彈性小物塊A,從軌道最高點由靜止下滑。已知C與地面間動摩擦因數(shù)μ2=0.25,小物塊A、B可看為質(zhì)點,重力加速度g取10m/s2。試求:
(1)A剛滑上C時的速度大;
(2)A、B碰后瞬間的速度大小;
(3)試分析判斷,小物塊A是否會滑離木板C;如果會,試求小物塊A落地瞬間與木板C右端的水平距離。
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【題目】甲乙兩列橫波傳播速率相同,分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播,t1時刻兩列波的前端剛好分別傳播到質(zhì)點A和質(zhì)點B,如圖所示。已知橫波甲的頻率為2.5Hz,求:
(i)在t1時刻之前,x軸上的質(zhì)點C已經(jīng)振動的時間;
(ii)在t1時刻之后的2.5s內(nèi),x=+3處的質(zhì)點位移為-6cm的時刻。
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【題目】如圖所示,直角坐標(biāo)系中的第I象限中存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,在第II象限中存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子,在x軸上點a以速率v0,方向和-x軸方向成60°射入磁場,然后經(jīng)過y軸上的b點垂直于y軸方向進(jìn)入電場,經(jīng)過x軸上x=2L處的c點時速度大小為v0。不計粒子的重力。求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小
(2)粒子在磁場中運動的時間
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【題目】某同學(xué)用圖甲所示的裝置來探究功和動能變化的關(guān)系。在木板上固定兩個完全相同的遮光條A、B,遮光條的寬度為d。用不可伸長的細(xì)線繞過定滑輪和動滑輪將木板與彈簧測力計C相連,木板放在安裝有定滑輪和光電門的軌道D上,軌道放在水平桌面上,P為小桶(內(nèi)有沙子),滑輪的質(zhì)量和摩擦不計,重力加速度為g。
(1)實驗中軌道應(yīng)傾斜一定角度,對此下列說法正確的是___________
A.為了釋放木板后,木板在細(xì)線拉動下能勻速下滑
B.為了增大木板下滑的加速度,提高實驗精度
C.使木板在未施加拉力時能勻速下滑
D.盡量保證細(xì)線拉力對木板做的功等于木板所受合力對木板做的功
(2)實驗主要步驟如下:
①測量木板、遮光條的總質(zhì)量M,測量兩遮光條間的距離L;按甲圖正確安裝器材。
②將木板左端與軌道左端對齊,靜止釋放木板,木板在細(xì)線拉動下運動,記錄彈簧測力計示數(shù)F及遮光條B、A先后經(jīng)過光電門的遮光時間t1、t2。則遮光條B、A通過光電門的過程中木板動能的變化量△Ek=___________,合外力對木板做功W=___________,(均用字母M、t1、t2、d、L、F表示)
③在小桶中增加沙子,重復(fù)②的操作。
④比較W、△Ek的大小,得出實驗結(jié)論
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【題目】(1)為了研究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系,用如圖(甲)所示的裝置,一端帶有滑輪的光滑長木板固定放置,1、2是兩個固定的光電門傳感器,若兩光電門中心間的距離為L.小車A上固定一寬度為d的擋光片,在重物B的牽引下,小車從木板的左端開始向右加速運動.
(a)實驗中,光電門1、2記錄的擋光時間分別為Δt1和Δt2,則小車經(jīng)過光電門1時的速度為_____,小車加速度的大小為_____.
(2)可以通過改變_____(選填“小車A”或“重物B”)的質(zhì)量,多次重復(fù)操作,獲得多組加速度a與力F的數(shù)據(jù),用這些數(shù)據(jù)繪出的圖像如圖(乙)所示,其中發(fā)現(xiàn)圖線與坐標(biāo)軸交點明顯偏離原點的可能原因(________)
A.長木板不夠光滑 B.長木板不夠水平
C.重物B的質(zhì)量偏大 D.小車A的質(zhì)量偏大
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