科目: 来源:2004全国各省市高考模拟试题汇编·物理 题型:038
如图所示,质量可忽略不计,半径为R的薄圆盘,可绕过圆心O的光滑水平轴,在竖直平面内自由转动.在圆盘边缘的A点和距圆心R/2的B点分别固定质量分别为m1、m2的小物块(可视为质点),已知m1=2m2,且OA与OB垂直,现让圆盘从OA连线为水平位置时开始由静止释放,当OA转到竖直位置时,求此时:
(1)圆盘转动的角速度;
(2)物块m1对圆盘作用力的大小和方向.
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已知氘核质量为2.0136u,中子质量为1.0087u,核的质量为3.0150u.(1)写出两个氘核聚变成的核反应方程.(2)计算上述核反应中释放的核能.(3)若两氘核以相等的动能EKO=0.35MeV作对心碰撞即可发生上述核反应,且释放的核能全部转化为机械能,则反应中生成的核和中子的动能各是多少?(计算结果保留两位有效数字)
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将氢原子中电子的运动看作是绕氢核做匀速圆周运动,这时在研究电子运动的磁效应时,可将电子的运动等效为一个环形电流,环的半径等于电子的轨道半径r.
现对一氢原子加上一外磁场,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直电子的轨道平面.这时电子运动的等效电流用I1来表示.假设在加上外磁场以及外磁场反向时,氢核的位置、电子运动的轨道平面以及轨道半径都不变,求外磁场反向前后电子运动的等效电流的差,即|I1-I2|等于多少?用m和e表示电子的质量和电量.
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位于竖直平面内的均匀正方形导线框abcd,边长为L,质量为m,电阻为R.其下方有一匀强磁场区域,该区域的上、下边界和均与ab平行,两边界间的距离为H,H>L,磁感应强度为B,方向与线框平面垂直,如图所示.令线框的dc边从离磁场区域上边界的距离为h处自由下落,已知在线框的dc边进入磁场以后,ab边到达边界之前的某一时刻线框的速度已达到这一阶段的最大值.
求:(1)线框在进入磁场过程中,最大的速度和此时通过dc边电流的方向.
(2)线框ab边刚要进入磁场时和dc边刚刚出磁场边界时ab两端的电压.
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如图所示,一束电子从Y轴上的a点以平行于X轴的方向射入第一象限区域,射入的速度为v0,电子的质量为m,电荷量为e.为了使电子束通过X轴上的b点,可在第一象限的某区域加一个沿Y轴正方向的匀强电场,此电场的电场强度为E,电场区域沿Y轴方向为无限长,沿X轴方向的宽度为s,且已知Oa=L,Ob=2s.求该电场的左边界与b点的距离.
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如图所示,在平行纸面内建立一个XOY平面直角坐标系,在此坐标系的第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感强度为B.一个质子和一个α粒子从坐标原点O垂直磁场方向以相同速度v进入磁场中,速度方向与磁场边界x轴夹角为.已知质子的质量为m,带电荷量为e,α粒子的质量为4m,带电荷量为2e.
(1)质子与α粒子在磁场中运动时间之比为多少?
(2)分别求出这两个粒子射出磁场区域时的位置坐标.
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如图所示,质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球位于P点.第一次小球在水平力F1作用下从P点缓慢地移动到Q点.第二次小球在水平恒力F2作用下从P点移动到Q点.图中θ角为已知角.
(1)分别写出两次做功的表达式W1=________,W2=________.
(2)在前后两次过程中,外力F1和F2做的功是否相同,甲乙两个同学分别作了如下的分析:
甲同学认为:前后两次做功的过程中,物体克服重力做的功相同,所以外力做的功也一定相同.
乙同学则认为:两次做功的表达式不同,所以,前后两次外力做的功一定不相同.
以上两位同学的分析是否正确?若正确,请说明理由.若错误,也要进行分析.
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如图所示,MN与PQ为足够长的光滑金属导轨,相距L=0.5米,导轨与水平方向成θ=放置.匀强磁场的磁感应强度B=0.4特,方向与导轨平面垂直且向左上方.金属棒ab、cd放置于导轨上(与导轨垂直),质量分别为mab=0.1千克和mcd=0.2千克,ab、cd的总电阻为R=0.2欧姆(导轨电阻不计).当金属棒ab在外力的作用下以1.5米/秒的速度沿导轨匀速向上运动时,求:
(1)当ab棒刚开始沿导轨向上匀速运动时,cd棒所受安培力的大小和方向;
(2)cd棒运动时能达到的最大速度;
(3)当cd棒速度最大时,作用在ab棒上外力的功率.(g取10米/秒2)
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在空中O点,每隔0.1秒从静止释放一个质量为0.1千克的相同的小球,小球的体积极小,可视为质点.在连续释放几个小球后,某一瞬间拍摄在空中运动的几个小球的照片,照片是按1∶40比例拍摄的.现用刻度尺去测量照片上小球A、B、C、D之间的距离,如图所示.试求:
(1)小球下落的加速度a多大?
(2)从照片推测,在A球上面,正在空中下落的小球有几个?
(3)A球从O点开始下落到照片中的位置,共损失多少机械能?
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如下图所示,质量为m,带电量为q(q>0)的小球,用一长为L的绝缘细线系于一匀强电场中的O点,电场方向竖直向上,电场强度为E,试讨论小球在最低点要以多大的水平速度v0运动,才能使带电小球在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动?
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