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如图所示,间距为的平行光滑金属导轨水平固定,导轨平面处在竖直向下,磁感应强度大小为的匀强磁场中。导轨左端连接有电容为的平行板电容器,质量为、电阻不可忽略的导体棒垂直导轨放置在导轨上,导轨足够长且电阻不计。求:
(1)请画出电容器所带电量与其两极板间电压之间的关系图线,并求出电容器所储存的电能与极板间电压及电容的关系式;
(2)某时刻给导体棒一平行于导轨的水平初速度,则最终导体棒的速度为多大。
   
类型:解答题
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如图所示,直角为由某种负折射率材料制成的光学元件的横截面,其中边的两个三等分点,且知边长。所谓“负折射率材料”,即光从真空射到该材料界面发生折射时,入射光线和折射光线分布在法线同一侧,此时折射角取负值,其余光学规律不变。现有一束单色光,从点以入射角射入元件,经元件作用后从边出射,出射光线恰与入射光线平行,光在真空中的传播速度为
(1)求此光学元件对该光束的折射率的大小;
(2)若保持入射角不变,将入射点平移至点,请画出光束传播的光路图并求出光束在元件中的传播时间。
   
类型:解答题
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如图所示,在倾角的光滑固定斜面上固定有一可绕转轴在斜面内自由转动的轻杆,杆的两端分别连接着质量为的小球P和质量为的小球Q,OP的长度OQ的长度,重力加速度。现给小球P一个垂直于且与斜面平行的初速度,规定转轴点为零势能点,则此后(       
       
A.系统机械能不变恒为
B.当轻杆转至水平位置时,轻杆对球P弹力的大小为
C.当球Q转至最低点时,轻杆对转轴的弹力为零
D.当球Q转至最低点时,轻杆对转轴的弹力大小为
类型:多选题
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(1)在如图所示的实验装置中,充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接,极板B接地

若极板B稍向上移动一点,则将观察到静电计指针偏角______________,此实验说明平行板电容器的电容随正对面积减小而_______;(填“变大”或“变小”)
若极板B稍向左移动一点,则将观察到静电计指针偏角_______,此实验说明平行板电容器的电容随距离变大而_____,(填“变大”或“变小”)
(2)如图所示为示波管的示意图,以屏幕的中心为坐标原点,建立如图所示的直角坐标系xoy,当在这对电极上加上恒定的电压,同时在电极上加上恒定的电压时,荧光屏上光点的坐标为(4,-1),则当在这对电极上加上恒定的电压,同时在电极上加上恒定的电压时,荧光屏上光点的坐标为(_________________
类型:实验题
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空间有一沿x轴对称分布的电场,其x轴上电场强度Ex变化的图像如图示,取x轴正向为电场正方向,下列说法正确的是(  )
A.O点的电势最低,x2点的电势最高
B.x1和-x1两点的电势相等
C.电子在 x1的电势能大于在x2的电势能
D.电子由x1运动到x3电场力先做正功后做负功
类型:单选题
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如图所示,空间有一水平向右的匀强电场,电场强度的大小为E=1.0×104 V/m。该空间有一个半径为R=2m的竖直光滑绝缘圆环的一部分,圆环与光滑水平面相切于C点,A点所在的半径与竖直直径BC成37°角。质量为m=0.04 kg、电荷量为q= +6×10-5 C的带电小球2(可视为质点)静止于C点。轻弹簧一端固定在竖直挡板上,另一端自由伸长时位于P点。质量也为m =0.04 kg的不带电小球1挨着轻弹簧右端,现用力缓慢压缩轻弹簧右端到P点左侧某点后释放。小球1沿光滑水平面运动到C点与小球2发生碰撞,碰撞时间极短,碰后两小球黏合在一起且恰能沿圆弧到达A点。PC两点间距离较远,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)黏合体在A点的速度大小;
(2)弹簧的弹性势能;
(3)小球黏合体由A点到达水平面运动的时间。
类型:解答题
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如图,某一长直的赛道上,一辆F1赛车前方198m处有安全车1正以10m/s的速度匀速前进,这时赛车手经过0.2s的反应时间后从静止出发以2m/s2的加速度追赶。设各车辆间经过时不会相碰。
(1)求赛车追上安全车1时的速度大小;
(2)求赛车追上之前与安全车1的最远距离;
(3)当赛车刚追上安全车1时,赛车手立即刹车使赛车做匀减速直线运动。某时刻赛车遇到以4m/s的速度同方向匀速前进的安全车2,已知从此时刻起赛车第1s内的位移为12m,第4s内的位移为0.5m。求赛车从第一次追上安全车1到与安全车2第二次相遇经过的时间。
类型:解答题
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如图所示,粒子源能不断产生多种比荷不同但电性相同的带电的粒子,带电粒子飘入电压为的加速电场(宽度为,带电粒子飘入加速电场的初速度可认为等于零),经加速后从小孔S沿平行金属板A、B的中心线射入。已知平行金属板A、B两板间的电压为,两板的板长均为,间距为。不计带电粒子受到的重力,所有的带电粒子都能从A、B板间射出,不考虑带电粒子间的相互作用,设粒子的电荷量为,质量为(不同粒子的可以不同),求:
(1)的比值要满足什么条件?用表示。
(2)利用给出的条件通过计算证明:比荷不同的带电粒子在全过程中的运动轨迹是重合的。
(3)利用给出的条件计算:粒子射出电场时的速度大小表达式。
(以上计算及结果均需要用题目中所给的字母表示)
类型:解答题
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如图所示,倾角为的斜面体置于水平地面上,小物块置于斜面上,通过绝缘细绳跨过光滑的定滑轮与带正电小球M连接,定滑轮左侧连接物块的一段细绳与斜面平行,带负电的小球N用绝缘细线悬挂于点。设两带电小球在缓慢漏电的过程中,两球心始终处于同一水平面上,并且都处于静止状态,下列说法中正确的是(  )
A.地面对的支持力不变B.的摩擦力可能减小
C.地面对的摩擦力一定变大D.绝缘细绳对N的拉力一定变大
类型:单选题
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如图所示,半径R=2.8m的光滑半圆轨道BC与倾角θ=37°的粗糙斜面轨道在同一竖直平面内,两轨道间由一条光滑水平轨道AB相连,A处用光滑小圆弧轨道平滑连接,B处与圆轨道相切.在水平轨道上,两静止小球PQ压紧轻质弹簧后用细线连在一起.某时刻剪断细线后,小球P向左运动到A点时,小球Q沿圆轨道到达C点;之后小球Q落到斜面上时恰好与沿斜面向下运动的小球P发生碰撞.已知小球P的质量m1=3.2kg,小球Q的质量m2=1kg,小球P与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,剪断细线前弹簧的弹性势能Ep=168J,小球到达A点或B点时已和弹簧分离.重力加速度g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,不计空气阻力,求:
(1)小球Q运动到C点时的速度大小;
(2)小球P沿斜面上升的最大高度h
(3)小球Q离开圆轨道后经过多长时间与小球P相碰。
类型:解答题
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