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【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時的動能，則下列說法中正確的是（ ）

A. 增大磁場的磁感應(yīng)強度 B. 增大勻強電場間的加速電壓

C. 增大D形金屬盒的半徑 D. 減小狹縫間的距離

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【題目】如圖所示，一水平的長L=2.25m的傳送帶與平板緊靠在一起，且上表面在同一水平面，皮帶以v0=4m/s勻速順時針轉(zhuǎn)動，現(xiàn)在傳送帶上左端靜止放上一質(zhì)量為m=1kg的煤塊（視為質(zhì)點），煤塊與傳送帶及煤塊與平板上表面之間的動摩擦因數(shù)為均為μ1=0.2．經(jīng)過一段時間，煤塊被傳送到傳送帶的右端，此過程在傳送帶上留下了一段黑色痕跡，隨后煤塊在平穩(wěn)滑上右端平板上的同時，在平板右側(cè)施加一個水平向右恒力F=17N，F(xiàn)作用了t0=1s時煤塊與平板速度恰相等，此時刻撤去F．最終煤塊沒有從平板上滑下，已知平板質(zhì)量M=4kg，（重力加速度為g=10m/s2），求：

(1)傳送帶上黑色痕跡的長度；

(2)求平板與地面間動摩擦因數(shù)μ2的大小；

(3)平板上表面至少多長（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

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【題目】下表是一輛電動自行車的部分技術(shù)指標(biāo)，其中額定車速是指電動自行車滿載情況下在水平平直道路上以額定功率勻速行駛的速度。

額定車速

整車質(zhì)量

載重

額定輸出功率

電動機額定工作電壓和電流

18km/h

40kg

80kg

180W

36V/6A

請參考表中數(shù)據(jù)，完成下列問題 (g取10 m/s2)：

（1）此電動機的電阻是多少？正常工作時，電動機的效率是多少？

（2） 在水平平直道路上行駛過程中電動自行車受阻力是車重（包括載重）的k倍，試計算k的大小。

（3）仍在上述道路上行駛，若電動自行車滿載時以額定功率行駛，當(dāng)車速為2m/s時的加速度為多少？

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【題目】①電磁打點計時器和電火花計時器都是使用______（填“直流”或“交流”）電源的計時儀器。假如電源頻率是40Hz時，它每隔______s打一個點。

②某同學(xué)利用打點計時器所記錄的紙帶來研究做勻變速直線運動小車的運動情況，實驗中獲得一條紙帶，如下圖，其中兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出。已知所用電源的頻率為50Hz，則打A點時小車運動的速度vA=_______m/s。a=__________m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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【題目】一個底面粗糙、質(zhì)量為M=3m的劈放在粗糙水平面上，劈的斜面光滑且與水平面成30°角�，F(xiàn)用一端固定的輕繩系一質(zhì)量為m的小球，小球放在斜面上，小球靜止時輕繩與豎直方向的夾角也為30°，如圖所示。

（1）當(dāng)劈靜止時，求繩子的拉力大小。

（2）當(dāng)劈靜止時，求地面對劈的摩擦力大小。

（3）若地面對劈的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，為使整個系統(tǒng)靜止，動摩擦因素u最小值多大？

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【題目】東西方向的平直公路有兩條平行且挨得很近車道，兩輛車在各自的車道內(nèi)行駛，一輛長為24 m的平板車沿平直公路以4m/s的速度勻速向東行駛，一輛長為12 m的客車由靜止開始以2m/s2的加速度由向西勻加速行駛，已知客車剛啟動時兩車相距60 m，如下圖所示，求兩車錯車所用的時間。（錯車時間指車頭相齊到車尾相齊時間）

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【題目】（11分）圖1為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖。圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源，打點的時間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。

（1）完成下列實驗步驟中的填空：

①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列________的點。

②按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼。

③打開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點跡的紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m。

④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③。

⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標(biāo)注一個計數(shù)點。測量相鄰計數(shù)點的間距s1，s2，…。求出與不同m相對應(yīng)的加速度a。

⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上做出--m關(guān)系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則與m處應(yīng)成_________關(guān)系（填“線性”或“非線性”）。

（2）完成下列填空：

（ⅰ）本實驗中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_______________________。

（ⅱ）設(shè)紙帶上三個相鄰計數(shù)點的間距為s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示為a=__________。圖2為用米尺測量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=__________mm，s3=__________mm。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。

（ⅲ）圖3為所得實驗圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質(zhì)量為___________。

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【題目】飛行器常用的動力系統(tǒng)．某種推進器設(shè)計的簡化原理如圖1，截面半徑為R的圓柱腔分別為兩個工作區(qū)，I為電離區(qū)，將氙氣電離獲得1價正離子；Ⅱ為加速區(qū)，長度為L，兩端加有電壓，形成軸向的勻強電場．I區(qū)產(chǎn)生的正離子以接近0的初速度進入Ⅱ區(qū)，被加速后以速度vM從右側(cè)噴出．Ⅰ區(qū)內(nèi)有軸向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，在離軸線處的C點持續(xù)射出一定速度范圍的電子．假設(shè)射出的電子僅在垂直于軸線的截面上運動，截面如圖2所示（從左向右看）．電子的初速度方向與中心O點和C點的連線成α角（0＜α＜90）．推進器工作時，向I區(qū)注入稀薄的氙氣．電子使氙氣電離的最小速度為v0，電子在I區(qū)內(nèi)不與器壁相碰且能到達的區(qū)域越大，電離效果越好．已知離子質(zhì)量為M；電子質(zhì)量為m，電量為e．（電子碰到器壁即被吸收，不考慮電子間的碰撞）．

(1)求II區(qū)的加速電壓及離子的加速度大��；

(2)為取得好的電離效果，請判斷I區(qū)中的磁場方向（按圖2說明是“垂直紙面向里”或“垂直紙面向外”）；

(3) α為90時，要取得好的電離效果，求射出的電子速率v的范圍；

(4)要取得好的電離效果，求射出的電子最大速率vM與α的關(guān)系．

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【題目】“電磁炮”是利用電磁力對彈體加速的新型武器，具有速度快，效率高等優(yōu)點。如圖是“電磁炮”的原理結(jié)構(gòu)示意圖。光滑水平加速導(dǎo)軌電阻不計，軌道寬為L＝0.2m。在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B＝1×102T�！�電磁炮”彈體總質(zhì)量m=0.2kg，其中彈體在軌道間的電阻R＝0.4Ω�？煽仉娫吹膬�(nèi)阻r=0.6Ω，電源的電壓能自行調(diào)節(jié)，以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射。在某次試驗發(fā)射時，電源為加速彈體提供的電流是I＝4×103A，不計空氣阻力。求：

（1）彈體所受安培力大��；

（2）彈體從靜止加速到4km/s，軌道至少要多長？

（3）彈體從靜止加速到4km/s過程中，該系統(tǒng)消耗的總能量；

（4）請說明電源的電壓如何自行調(diào)節(jié)，以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射。

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【題目】在絕緣圓柱體上a、b兩位置固定有兩個金屬圓環(huán)，當(dāng)兩環(huán)通有如圖所示電流時，b處金屬圓環(huán)受到的安培力為F1；若將b處金屬圓環(huán)移到位置c，則通有電流為I2的金屬圓環(huán)受到的安培力為F2。今保持b處金屬圓環(huán)位置不變，在位置c再放置一個同樣的金屬圓環(huán)，并通有與a處金屬圓環(huán)同向、大小為I2的電流，則在a位置的金屬圓環(huán)受到的安培力(　　)

A. 大小為|F1＋F2|，方向向左

B. 大小為|F1＋F2|，方向向右

C. 大小為|F1－F2|，方向向左

D. 大小為|F1－F2|，方向向右

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