題目列表(包括答案和解析)
(19分)如圖所示,質(zhì)量M=4.0kg的滑板B靜止于光滑的水平面上;逵叶斯潭ㄖ桓p質(zhì)彈簧,彈簧的自由端C到滑板左端的距離L=0.5m,在L=0.5m這一段滑板上B與木塊A之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,而彈簧的自由端C到彈簧固定端D所對應(yīng)的滑板上表面光滑。可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊A質(zhì)量m=1.0kg,靜止于滑板的左端。滑板B受水平向左的恒力F=14.0N,作用一定時(shí)間后撤去該力,此時(shí)木塊A恰好運(yùn)動到滑板C處(g取10.0m/s2)。試求:(1)恒力F的作用時(shí)間t;(2)彈簧貯存的最大彈性勢能;(3)彈簧再次恢復(fù)原長時(shí),A、B速度各多大?分析論證A能否從B上落下?
(19分)如圖所示,光滑斜面的傾角a =30°,在斜面上放置一矩形線框abcd,ab邊的邊長l1= 1m,bc邊的邊長l2 =0. 6ra,線框的質(zhì)量m = 1kg,電阻R=0. 1Ω,線框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用,已知F = 1ON.斜面上ef線(ef//gh)的右方有垂直斜面向上的均勻磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化情況如B- t圖象所示,時(shí)間t是從線框由靜止開始運(yùn)動時(shí)刻起計(jì)的.如果線框從靜止開始運(yùn)動,進(jìn)人磁場最初一段時(shí)間是勻速的,ef線和gh的距離s =5.1m,取 g = 10m/s2.求:
(1) 線框進(jìn)人磁場前的加速度;
(2 )線框進(jìn)人磁場時(shí)勻速運(yùn)動的速度v;
(3) ab邊運(yùn)動到gh線的過程中產(chǎn)生的焦耳熱
(19分)如圖甲所示,虛線MN上方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,MN下方存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場,兩處磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。相距L=1.5 m的足夠長的金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。質(zhì)量為m1=1kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m2=0.27kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上,金屬棒的電阻Rab=Rcd=0.9Ω,ab棒光滑,cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.75,F(xiàn)由靜止釋放cd棒,同時(shí)ab棒受方向豎直向上,大小按圖乙所示變化的外力F作用而運(yùn)動,經(jīng)研究證明ab棒做初速度為零的勻加速運(yùn)動,g取10m/s2。
(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和ab棒加速度的大;
(2)已知在前2s內(nèi)外力F做功為40J,求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱;
(3)求cd棒達(dá)到最大速度所需的時(shí)間t0。
(19分)某種元素的原子能級圖如下圖甲所示,當(dāng)大量處于n= 4能級的原子自發(fā)向n= 2的低能級發(fā)生能級躍遷時(shí),會發(fā)出各種不同頻率的光子,試求:
(1)從n= 4能級向n= 2能級躍遷,總共發(fā)出多少種光子?
(2)計(jì)算(1)問所得到的光子中能量最低的光子的頻率.(結(jié)果保留一位小數(shù),普朗克常數(shù)h= 6.63×10-34J·S)
(3)若用(1)問得到的這些光當(dāng)中頻率較高的兩種光(假定命名叫A、B光)來做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)(如下圖乙),當(dāng)用高頻率的A光做實(shí)驗(yàn)時(shí),在屏幕上的P點(diǎn)出現(xiàn)二級亮紋(規(guī)定中央亮紋為0級亮紋).不改變實(shí)驗(yàn)裝置任何部分,換用低頻率的B光再做此實(shí)驗(yàn)時(shí),P點(diǎn)將出現(xiàn)什么條紋?(要求:先用物理量的字母運(yùn)算,表達(dá)出用B光做實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該是亮紋或暗紋的計(jì)算式,再代值計(jì)算得出數(shù)據(jù)結(jié)果,最后用文字說明是亮紋還是暗紋.即中間過程一律不代值計(jì)算)
(19分)如圖甲所示,豎直擋板MN左側(cè)空間有方向豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場,電場和磁場的范圍足夠大,電場強(qiáng)度E=40N/C,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象如圖乙所示,選定磁場垂直紙面向里為正方向。t=0時(shí)刻,一質(zhì)量m=8×10-4kg、電荷量q=+2×10-4C的微粒在O點(diǎn)具有豎直向下的速度v=0.12m/s,O´是擋板MN上一點(diǎn),直線OO´與擋板MN垂直,取g=10m/s2。求:
(1)微粒再次經(jīng)過直線OO´時(shí)與O點(diǎn)的距離;
(2)微粒在運(yùn)動過程中離開直線OO´的最大高度;
(3)水平移動擋板,使微粒能垂直射到擋板上,擋板與O點(diǎn)間的距離應(yīng)滿足的條件。
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