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如图甲所示,质量为2kg的物体静止在水平地面上,与地面间的动摩擦因数为0.4,与地面间的最大静摩擦力为9N。
t
=0时刻起,物体受到一个水平向右的力
F
作用,其大小随时间变化的关系如图乙所示,重力加速度
g
取10m/s
2
,则( )
A.
t
=0到
t
=4s时间内摩擦力的冲量为零
B.
t
=4s时物体开始运动
C.
t
=6s时物体的速度大小为
D.
t
=11s时物体恰好停止运动
类型:单选题
难度系数:困难0.15
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如图,距地面
h
高处水平放置间距为
L
的两条光滑平行金属导轨,导轨左端接有电动势为
E
的电源,质量为
m
的金属杆静置于导轨上,与导轨垂直且电接触良好,空间有竖直向下的磁感应强度为
B
的匀强磁场。现将开关S闭合,一段时间后金属杆从导轨右端水平飞出,测得其平射程为
d
,下列说法正确的是( )
A.金属杆离开导轨前做匀加速直线运动
B.金属杆离开导轨后到落地前感应电动势保持不变
C.电源消耗的电能为
D.从闭合开关到金属杆刚要落地时,金属杆受到的冲量为
类型:多选题
难度系数:困难0.15
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如图甲所示,
xoy
平面内
y
轴左侧有宽为
L
的匀强电场区域,电场方向平行于
y
轴向上,匀强电场左侧有一电压为
U
的加速电场。一质量为
m
、带电量为+
q
的带电粒子从
A
点飘入加速电场,加速后由
x
轴上的
P
(-
L
,0)点进入匀强电场,之后从
y
轴上的
Q
(0,
)点进入
y
轴的右侧。
(1)求粒子经过
P
点时的速度大小
v
0
;
(2)求匀强电场的场强大小
E
;
(3)若
y
轴右侧存在一圆形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度
B
随时间
t
的变化规律如图乙所示,取磁场垂直纸面向外为正方向。
时刻进入磁场的粒子始终在磁场区域内沿闭合轨迹做周期性运动,求圆形磁场区域的最小面积
S
以及粒子进入磁场时的位置到
y
轴的最短距离
x
。(忽略磁场突变的影响)
类型:解答题
难度系数:困难0.15
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一质量为
m
的小球与一长为
l
的细绳组成一单摆,现将此单摆从与竖直线成
的位置静止释放,在摆动的途中,摆绳为一小木柱所阻。木桩与摆的悬挂点相距
r
,两者的连线与竖直线成
β
角,如图所示。
(1)若摆绳为小木桩所阻后,小球在继续上升过程中摆绳发生弯曲。试求出在此情况时,
r
、
l
、
β
与
α
之间应满足的关系式。
(2)若将单摆从适当的
α
角位置处静止释放,摆绳为小木桩所阻后,小球能击中小木桩,试求此
α
值(将结果以cos
α
的形式表示之)。
类型:解答题
难度系数:困难0.15
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一个理想平行板电容器(极板面积为
,板间为真空)通过导线连接到一个电源上充电,若导线内流过的电流强度为
,则
时刻电容器两极板之间的位移电流强度为
__________
,极板间电场强度随时间的变化率
_____________
(忽略边缘效应)。
类型:填空题
难度系数:困难0.15
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如图所示,两根相互平行的光滑金属轨道相距为
L
,其右侧轨道在同一水平面内,其左侧轨道为曲面,与右侧水平轨道平滑连接,电阻均不计。水平轨道上有宽度为
、方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为
B
。金属棒
a
、
b
均与轨道垂直放置,与轨道接触的两点间的电阻值均为
R
,
b
棒放置在磁场中间位置。
a
棒质量为
m
、
b
棒质量为
。将
a
棒从左侧轨道某处静止释放,下滑过程中始终保持水平,当
a
棒进入磁场时测得流过
b
棒的电流为
I
。重力加速度为
g
。
(1)求
a
棒进入磁场时
b
棒的加速度;
(2)求
a
棒在左侧轨道静止释放时距水平轨道的高度
h
;
(3)若
a
棒滑到磁场中间位置(原
b
棒位置)时速率为刚进磁场时的
,求此时
b
棒的速率并分析判断
b
棒是否已经离开磁场。
类型:解答题
难度系数:困难0.15
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如图所示,以竖直向上为
y
轴正方向构建
xOy
平面直角坐标系,在
x
轴下方还存在着平行于
y
轴向上的匀强电场(未画出),电场强度为
E
(
E
未知)。有一质量为
m
、电量为
q
>0的带电微粒从原点
O
上方某处
P
以初速度
v
0
沿
x
轴正方向水平抛出,第一次经过
x
轴时,速度与
x
轴的夹角为60°,在
处有一块垂直于
x
轴的无限大挡板,微粒与挡板相撞时会反弹(碰撞前后微粒电量不变),水平速度大小变为原来的
,竖直速度不突变,已知重力加速度为
g
,忽略空气阻力及碰撞时间,求:
(1)
OP
的距离以及第一次经过
x
轴的位置到原点的距离
x
1
;
(2)使得微粒能垂直打在挡板上的电场强度
E
的取值,以及该情况下从抛出到与挡板相撞过程中电场力对微粒的总冲量;
(3)若微粒能两次通过点(
,0),试求满足条件的电场强度
E
的可能值。
类型:解答题
难度系数:困难0.15
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遥远的星球。某星球完全由不可压缩的液态水组成。星球的表面重力加速度为
,半径为
R
,且没有自转。水的密度
,万有引力常数
。本题中可能用到如下公式:半径为
R
的球,其体积为
,表面积为
。
(1)星球的半径
R
是多少?
(2)星球内部的重力加速度为
,其中
r
是到球心的距离。请通过分析画出
图。(提示:已知均匀球壳对球壳内部物体的万有引力为零)
(3)假定该星球没有大气层,求这个星球中心处由水产生的压强。
类型:解答题
难度系数:困难0.15
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人眼的瞳孔直径约为3mm,若视觉感受最灵敏的光波长为550nm,人眼的最小分辨角是
___________
。
类型:填空题
难度系数:困难0.15
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光在装满水(
n
=1.33)的容器底部反射的布儒斯特角48.44°,容器是用折射率
n
=
______________
的玻璃制成的。
类型:填空题
难度系数:困难0.15
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