【題目】如圖,豎直平面內(nèi)有一固定的光滑軌道OP,以O為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系xOy,Ox軸沿水平方向,軌道OP的方程為y=x2,P端的橫坐標(biāo)為1.6m。現(xiàn)加一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),把一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的帶正電小環(huán)套在軌道O端,并以4m/s的初速度沿水平方向拋出,在滑軌道下滑過程中,磁場(chǎng)對(duì)小環(huán)的作用力大小為F1,軌道對(duì)小環(huán)的作用力大小為F2.取g=10m/s2,則( 。
A.小環(huán)運(yùn)動(dòng)到P端前,F1與F2始終相等
B.小環(huán)運(yùn)動(dòng)到P端所用的時(shí)間小于0.4s
C.小環(huán)運(yùn)動(dòng)到P端時(shí)速度大小為4 m/s
D.小環(huán)運(yùn)動(dòng)到P端時(shí)重力的瞬時(shí)功率為8 W
【答案】AC
【解析】
根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)位移公式,消去時(shí)間t,求出y與x的方程,對(duì)比軌道OP的方程,兩個(gè)方程完全相同,說明小環(huán)做初速度為4m/s的平拋運(yùn)動(dòng),而小環(huán)受到的洛倫茲力和支持力必須是一對(duì)平衡力;再根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)位移公式可以求出小環(huán)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)間和速度;根據(jù)重力瞬時(shí)功率公式P=mgvy求環(huán)運(yùn)動(dòng)到P端時(shí)重力的瞬時(shí)功率。
初速度為v0=4m/s的平拋運(yùn)動(dòng)的位移規(guī)律為:
x=v0t
消去t得
把v0=4m/s,g=10m/s2,代入方程得
這和軌道OP的方程相同,說明帶電小環(huán)在磁場(chǎng)中做初速度為v0=4m/s,加速度為g=10m/s2的平拋運(yùn)動(dòng)。
A.對(duì)小環(huán)進(jìn)行受力分析,如圖所示
帶電小環(huán)的洛倫茲力和軌道的支持力都于速度的切線方向垂直,且方向相反,為了保證小環(huán)加速度為重力加速度g,洛倫茲力和支持力必須是一對(duì)平衡力,即有F1=F2,故A正確;
B.小環(huán)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí),
x=1.6m,y=×1.62m=0.8m
運(yùn)動(dòng)時(shí)間
故B錯(cuò)誤;
C.小環(huán)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)速度公式
vy=gt=10×0.4m/s=4m/s,vx=4m/s
對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度
故C正確;
D.環(huán)運(yùn)動(dòng)到P端時(shí)重力的瞬時(shí)功率
P=mgvy=0.2×10×4 W=8 W
故D錯(cuò)誤。
故選AC。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑水平地面上有靜止的質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩個(gè)滑塊,B的左側(cè)固定一水平輕彈簧,F(xiàn)使A以速度水平向B運(yùn)動(dòng),當(dāng)A與彈簧分離后,B與右側(cè)的固定豎直墻壁相碰,已知碰撞時(shí)間極短且無能量損失,以下說法正確的是( 。
A.彈簀第一次被壓縮到最短時(shí),物塊A的速度大小為
B.物塊B與墻壁碰撞時(shí)的速度大小為
C.彈簧第二次被壓縮到最短時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能為
D.兩次彈簧被壓縮到最短時(shí),物塊A和B的動(dòng)能之和相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體,從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再變化到狀態(tài)C,其狀態(tài)變化過程的p-V圖象如圖所示。已知狀態(tài)A時(shí)的溫度為27℃,則下列判斷正確的是( 。
A.氣體處于狀態(tài)B時(shí)的溫度是900K
B.氣體處于狀態(tài)C時(shí)的溫度是300K
C.從狀態(tài)A變化到狀態(tài)C過程理想氣體內(nèi)能增大
D.從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B過程理想氣體放熱
E.從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C過程氣體放熱
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】空間中存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為,一帶電量為、質(zhì)量為的粒子,在點(diǎn)以某一初速開始運(yùn)動(dòng),初速方向在圖中紙面內(nèi)如圖中點(diǎn)箭頭所示。該粒子運(yùn)動(dòng)到圖中點(diǎn)時(shí)的速度方向與點(diǎn)時(shí)速度方向垂直,如圖中點(diǎn)箭頭所示。已知、間的距離為l。若保持粒子在點(diǎn)時(shí)的速度不變,而將勻強(qiáng)磁場(chǎng)換成勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)方向與紙面平行且與粒子在點(diǎn)時(shí)速度方向垂直,在此電場(chǎng)作用下粒子也由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)。不計(jì)重力。求:
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。
(2)兩種情況中粒子由運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間之差。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,水平光滑導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),導(dǎo)軌間距為,導(dǎo)軌間分布有豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為,導(dǎo)軌左端接有阻值為的電阻,電阻兩端接一理想電壓表。一金屬棒垂直放在導(dǎo)軌上,其在軌間部分的電阻也為,F(xiàn)用一物塊通過跨過定滑輪的輕繩從靜止開始水平牽引金屬棒,開始時(shí),物塊距地面的高度為,物塊落地前的一小段時(shí)間內(nèi)電壓表的示數(shù)穩(wěn)定為。已知物塊與金屬棒的質(zhì)量相等,不計(jì)導(dǎo)軌電阻和滑輪質(zhì)量與摩擦,導(dǎo)軌始終與金屬棒垂直且緊密接觸。求:
(1)金屬棒的最大速度;
(2)物塊的質(zhì)量;
(3)棒從靜止開始到物塊剛要落地的過程中,電阻上產(chǎn)生的熱量。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,在豎直平面內(nèi),半徑R=0.5m的光滑圓弧軌道ABC與粗糙的足夠長(zhǎng)斜面CD相切于C點(diǎn),CD與水平面的夾角θ=37°,B是軌道最低點(diǎn),其最大承受力Fm=21N,過A點(diǎn)的切線沿豎直方向,F(xiàn)有一質(zhì)量m=0.1kg的小物塊,從A點(diǎn)正上方的P點(diǎn)由靜止落下。已知物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.取sin37°=0.6.co37°=0.8,g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。
(1)為保證軌道不會(huì)被破壞,求P、A間的最大高度差H及物塊能沿斜面上滑的最大距離L;
(2)若P、A間的高度差h=3.6m,求系統(tǒng)最終因摩擦所產(chǎn)生的總熱量Q。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,在某電場(chǎng)中建立x坐標(biāo)軸,A、B為x軸上的兩點(diǎn),xA、xB分別為A、B兩點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)值。一電子僅在電場(chǎng)力作用下沿x軸運(yùn)動(dòng),該電子的電勢(shì)能Ep隨其坐標(biāo)x變化的關(guān)系如圖乙所示,則下列說法中正確的是
A.該電場(chǎng)一定不是孤立點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)
B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
C.電子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力對(duì)其所做的功W=EpA-EpB
D.電子在A點(diǎn)的動(dòng)能小于在B點(diǎn)的動(dòng)能
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,A、B兩小球靜止在光滑水平面上,用輕彈簧相連接,A球的質(zhì)量小于B球的質(zhì)量.若用錘子敲擊A球使A得到v的速度,彈簧壓縮到最短時(shí)的長(zhǎng)度為L1;若用錘子敲擊B球使B得到v的速度,彈簧壓縮到最短時(shí)的長(zhǎng)度為L2,則L1與L2的大小關(guān)系為( )
A.L1>L2B.L1<L2
C.L1=L2D.不能確定
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑水平面上的質(zhì)量為M=1.0kg的長(zhǎng)板車,其右端B點(diǎn)平滑連接一半圓形光滑軌道BC,左端A點(diǎn)放置一質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊,隨車一起以速度v0=5.0m/s水平向右勻速運(yùn)動(dòng)。長(zhǎng)板車正前方一定距離的豎直墻上固定一輕質(zhì)彈簧,當(dāng)車壓縮彈簧到最短時(shí),彈簧及長(zhǎng)板車立即被鎖定,此時(shí),小物塊恰好在小車的右端B點(diǎn)處,此后物塊恰能沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C。已知輕質(zhì)彈簧被壓縮至最短時(shí)具有的彈性勢(shì)能大小為E=13J,半圓形軌道半徑為R=0.4m,物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2。重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小物塊在B點(diǎn)處的速度vB;
(2)長(zhǎng)板車的長(zhǎng)度L;
(3)通過計(jì)算判斷小物塊能否落到長(zhǎng)板車上。
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