学进去-教育应平等而普惠
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如图,总质量为2m的小车置于光滑水平面上,小车左端固定一轻质弹簧,弹簧自然长度小于车长;质量为m的小物块置于小车上,用物块向左压缩弹簧,然后用细绳将物块系在小车左端,小车处于静止状态,此时小物块到小车右端的距离为L,弹簧内储存的弹性势能为EP。现烧断细绳,经时间t,物块恰好能到达小车右端。重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A.当弹簧恢复原长时,物块的速度最大
B.物块到达小车右端过程中,小车向左移动的距离为
C.物块与小车间的动摩擦因数为
D.物块到达小车右端过程中,弹簧弹力对物块的冲量大小为
类型:多选题
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如图所示,长木板C静止在光滑的水平面上,在C的左端和距左端L处分别放置两个小物块A和B(A、B可视为质点),C的全长为3L,A、B、C的质量分别为mm、2m,A、B与C之间的动摩擦因数为,且滑动摩擦力等于最大静摩擦。现给A一个水平向右的初速度,A与B之间的碰撞时间极短且无机械能的损失。(重力加速度为g
(1)若A、B能发生碰撞,A的初速度的大小范围?
(2)若A的初速度为,判断B是否离开长木板,并说明理由。
类型:解答题
难度系数:困难0.15
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简谐运动是最简单、最基本的一种机械振动,其回复力和周期分别为,其中k为比例系数、m为振动物体质量。某同学用质量为m的密度计(比重计),先规范地测出了烧杯中水的密度ρ,如图所示;再将密度计下压一段较小的距离,然后由静止释放,密度计将会上下振动起来。若忽略水对密度计的阻力,已知密度计有刻度部分的横截面积S不变,烧杯的横截面积要比S大得多,重力加速度为g,求密度计振动的周期。
类型:解答题
难度系数:困难0.15
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如图,金属导体的长度,宽度,厚度分别为abd,导体处在方向垂直前后面向里,磁感应强度为B的匀强磁场中。现给导体通以图示方向的恒定电流,稳定后,用电压表测得导体上、下表面的电压大小为U。下列说法正确的是(  )
A.上表面的电势高于下表面的电势
B.导体单位体积内的自由电子数越多,电压表的示数越大
C.导体中自由电子定向移动的速度大小为
D.导体中自由电子定向移动的速度大小为
类型:单选题
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实验室有一装置可用于探究原子核的性质,该装置的主要原理可简化为:空间中有一直角坐标系Oxyz,在紧贴(-0.2m,0,0)的下侧处有一粒子源P,能沿x轴正方向以v0=1×106m/s的速度持续发射比荷为C/kg的某种原子核。在x<0,y<0的空间中沿-y方向的匀强电场V/m。在x>0的空间有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B1=0.2T。忽略原子核间的相互作用,xOy平面图如图甲所示。
(1)求原子核第一次穿过y轴时的速度大小;
(2)若原子核进入磁场后,经过瞬间分裂成ab两个新核。两新核的质量之比为;电荷量之比为;速度大小之比为,方向仍沿原运动方向。求:a粒子第1次经过y轴时的位置
(3)若电场E可在1×105V/m~×105V/m之间进行调节(不考虑电场变化而产生的磁场)。在xOz平面内x<0区域放置一足够大的吸收屏,屏上方施加有沿-y方向大小为的匀强磁场,如图乙所示。原子核打在吸收屏上即被吸收并留下印迹,求该印迹长度。
类型:解答题
难度系数:困难0.15
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由于缺少地磁场的屏蔽作用,高能宇宙射线对航天员的辐射具有非常大的危害。目前,国际上正在积极探索载人航天主动防护的方法,其中某种磁防护方案为在航天器内建立同心圆柱体形屏蔽磁场,磁场分布情况如图所示。设同心圆内径,外径,轴向足够长。设定区内为匀强磁场,磁场方向与轴平行,设定区外和防护区内无磁场。
(1)一个质子在平行于圆柱横截面的平面内,以速度v0沿指向圆心方向入射,该粒子恰好打不到防护区内部,求磁感应强度的大小和粒子在设定区内的运动时间。(已知质子的质量为m,电荷量为q
(2)若宇宙中充满了大量速度大小为,沿任意方向运动的质子,为了使任何质子都打不到防护区内部,求磁感应强度的大小应该满足的条件。
(3)若已知磁感应强度为B,以A点所在截面建立坐标系,圆柱轴线为z轴,y轴通过A点。如有一质子以初速度A点射向防护区的C点,已知C点坐标,求质子打到防护区的位置。
类型:解答题
难度系数:困难0.15
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如图,坐标平面的x轴水平,y轴竖直,处于竖直向下、大小为E0的匀强电场中,OA为与Ox轴间夹角的界面。质量为m,带电量为+q的粒子从y轴上的P点,以某一速度v0沿x轴正向射出,经过时间t,再在坐标平面内加上另一匀强电场E,之后粒子沿垂直于界面的方向再经时间t到达界面,且到达界面时速度刚好为零。不计粒子重力,下面说法正确的是(  )
A.粒子到达界面OA后会沿原运动轨迹返回P
B.粒子从P点射出的初速度
C.后来所加匀强电场的场强
D.P点纵坐标
类型:多选题
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范德格拉夫静电加速器由两部分组成,一部分是产生高电压的装置,叫作范德格拉夫起电机,其示意图略,加速罩(金属球壳)是半径a=0.5m的一个铝球,由宽度w=10cm、运动速度v=20m/s的一条橡胶带对它充电,从而使金属壳与大地之间形成500kV的高电压。另一部分是加速管和偏转电磁铁,再加上待加速的质子源就构成了一台质子静电加速器,如图中所示。抽成真空的加速管由20个金属环及电阻组成(图中仅画出电阻中的6个),金属环之间由玻璃隔开,各环与的电阻串联。从质子源引出的质子进入加速管加速,然后通过由电磁铁产生的一个半径b=10cm的圆形匀强磁场区域引出打击靶核。已知质子束的等效电流为,质子的比荷
(1)若不考虑传送带和质子源的影响,求加速罩内的电场强度E和电势
(2)要维持加速罩上500kV的稳定电压,求喷射到充电带表面上的面电荷密度
(3)质子束进入电磁铁,并做角度的偏转,求磁感应强度B的大小;
(4)已知电量为q的点电荷在距离r处产生的电势为。若偏转后的质子向氟原子(Z=9)组成的一个靶上发射,求质子与氟原子核中心最接近的距离(假设氟保持静止,)。
类型:解答题
难度系数:困难0.15
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意大利物理学家乔治·帕里西荣获2021年诺贝尔物理学奖,他发现了从原子到行星尺度的物理系统中无序和涨落间的相互影响,深刻揭示了无序体系中的隐藏对称性。如图为一个简单无序系统模型,两个质量均为m的小球M、N用两根长度均为l的轻质细杆ab连接,细杆a的一端可绕固定点O自由转动,细杆b可绕小球M自由转动。开始时两球与O点在同一高度,时刻由静止释放两球,两球在竖直面内做无序运动;时刻,细杆a与竖直方向的夹角,小球N恰好到达与O点等高处且速度方向水平向右。重力加速度为g,不计摩擦和空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.时刻,小球M的速度方向竖直向下
B.由静止释放两球后,M球先到达最低点
C.0到过程中,ab两杆对M球做功之和为
D.0到过程中,细杆b对N球的冲量大小为
类型:多选题
难度系数:困难0.15
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如图,固定的足够长平行光滑双导轨由水平段和弧形段在CD处相切构成,导轨的间距为L,区域CDEF内存在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场,ED间距也为L。现将多根长度也为L的相同导体棒依次从弧形轨道上高为hPQ处由静止释放(释放前棒均未接触导轨),释放第根棒时,第根棒刚好穿出磁场。已知每根棒的质量均为m,电阻均为R,重力加速度大小为g且与导轨垂直,导轨电阻不计,棒与导轨接触良好。则(  )
A.第2根棒刚穿出磁场时的速度大小为
B.第3根棒刚进入磁场时的加速度大小为
C.第n根棒刚进入磁场时,第1根棒的热功率为
D.第n根棒刚穿出磁场时,回路产生的焦耳热为
类型:多选题
难度系数:困难0.15
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