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如圖甲,將一質量為0.4 kg的足夠長的絕緣均勻細管置于光滑水平地面上,管的內表面粗糙。有一質量為0.1 kg、帶電荷量為0.1 C的帶正電小球沿細管軸線方向以一定速度向右進入管內,細管內徑略大于球的直徑,空間存在如圖所示的勻強磁場,磁感應強度B=1 T(取g=10 m/s2)。

(1)當細管固定時,在圖乙中畫出小球在管中運動的初速度v0和最終穩定速度vt的關系。(取水平向右為正方向)

(2)若細管不固定,帶電小球以20 m/s的初速度進入管內,且整個運動過程中細管沒有離開地面,則系統最終產生的內能為多少?

解:(1)如下圖

(2)假設小球與細管能相對靜止

mv0=(M+m)v′

得v′=4 m/s

由(1)問分析可知,當球的速度為10 m/s時,摩擦力消失做勻速運動,所以上述假設不成立。設球的速度為v1=10 m/s時,管的速度為v2,根據動量守恒定律可知

mv0=Mv2+mv1則v2=2.5 m/s

內能Q=mv02mv12-Mv22=13.75 J。

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲,將一質量為0.4kg的足夠長的絕緣均勻細管置于光滑水平地面上,管的內表面粗糙.有一質量為0.1kg,帶電量為0.1C的帶正電小球沿細管軸線方向以一定速度向右進入管內,細管內徑略大于球的直徑,空間存在如如圖所示的勻強磁場,磁感應強度
B=1T(g=10m/s2).
(1)當細管固定時,在圖乙中畫出小球在管中運動的初速度v0和最終穩定速度vt的關系.(取水平向右為正方向)
(2)若細管不固定,帶電小球以20m/s的初速度進入管內,且整個運動過程中細管沒有離開地面,則系統最終產生的內能為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)一水平傳送帶保持2m/s的速度順時針轉動,某時刻將一質量為0.5kg的小物塊輕輕放在傳送帶的最左端,已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數為0.2,傳送帶兩輪輪心間的距離為3m,則物塊運動到傳送帶最右端的時間為
 
s;此過程中摩擦力對物塊的沖量大小為
 
N?s.(g取10m/s2
(2)當使用多用電表測量物理量時,多用電表表盤示數如圖所示.若此時選擇開關對準直流50V電壓檔,則被測電壓為
 
V;若此時選擇開關對準×10Ω檔,則被測電阻的阻值為
 
Ω.
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(3)某電阻Rx約為25kΩ,要測量它的阻值.
現有電動勢為15V的直流電源,最大阻值為50Ω的滑動變阻器,另外可供選擇的電表有:
A.電流表(量程100μA,內阻2kΩ)    B.電流表(量程500μA,內阻300Ω)
C.電壓表(量程10V,內阻100kΩ)    D.電壓表(量程50V,內阻500kΩ)
①應選擇的電表為(只需添電表前面的字母即可)電流表
 
;電壓表
 

②為了盡可能提高測量準確度且保證電壓可以從零開始調起,下列給出的測量電路中,最合適的電路是
 

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(4)某研究性學習小組用圖甲所示的裝置探究加速度與合外力的關系.裝置中的鋁箱下端連接紙帶,砂桶中可放置砂子以改變鋁箱所受的外力大小,鋁箱向上運動的加速度a可由打點計時器和紙帶測出.現保持鋁箱總質量m不變,逐漸增大砂桶和砂的總質量進行多次實驗,得到多組a、F值(F為力傳感器的示數,等于懸掛滑輪繩子的拉力).已知重力加速度為g,不計滑輪的重力.某同學根據實驗數據畫出了圖乙所示的一條過坐標原點的傾斜直線,其中縱軸為鋁箱的加速度大小,橫軸應為
 
(用所給字母表示);
當砂桶和砂的總質量較大導致a較大時,圖線
 
(填選項前的字母)
A.逐漸偏向縱軸
B.逐漸偏向橫軸
C.仍保持原方向不變
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科目:高中物理 來源:2012-2013學年湖南省永州市高三第一次模擬考試物理試卷(解析版) 題型:計算題

“引體向上”是同學們常做的一項健身運動。如圖甲所示,質量為m=50kg的某同學兩手正握單杠,手臂完全伸直,身體呈自然懸垂狀態,此時他的下顎距單杠的高度為H=0.4 m,然后他用F=600 N的恒力將身體向上拉至某位置時不再用力,身體依靠慣性繼續向上運動,為保證其下顎超過單杠達到合格要求,如圖乙所示。恒力F的作用時間至少為多少?不計空氣阻力,取重力加速度g=10 m/s2。

 

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