如图所示,直线MN的下方有竖直向下的匀强电场,场强大小为E=700V/m。在电场区域内有一个平行于MN的挡板PQ;MN的上方有一个半径为R=m的圆形弹性围栏,在围栏区域内有图示方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B=16.3T。围栏最低点一个小洞b,在b点正下方的电场区域内有一点a,a点到MN的距离d1=45cm,到PQ距离d2=5cm。现将一个质量为m="0.1g" ,带电量q=2×10-3C的带正电小球(重力不计),从a点由静止释放,在电场力作用下向下运动与挡板PQ相碰后电量减少到碰前的0.8倍,且碰撞前后瞬间小球的动能不变,不计空气阻力以及小球与围栏碰撞时的能量损失,试求:(已知,)
(1)小球第一次与挡板PQ相碰后向上运动的距离;
(2)小球第一次从小洞b进入围栏时的速度大小;
(3)小球从第一次进入围栏到离开围栏经历的时间。
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如图所示,两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角,导轨间距,所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场,磁感应强度为T,方向垂直斜面向上。将甲乙两电阻阻值相同、质量均为kg的相同金属杆如图放置在导轨上,甲金属杆处在磁场的上边界,甲乙相距也为,其中m。静止释放两金属杆的同时,在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F,使甲金属杆在运动过程中始终做沿导轨向下的匀加速直线运动,加速度大小5m/s2,乙金属杆刚进入磁场时即作匀速运动。(取m/s2)
(1)求金属杆甲的电阻R;
(2)以刚释放时,写出从开始到甲金属杆离开磁场,外力F随时间t的变化关系;
(3)若从开始释放到乙金属杆离开磁场,乙金属杆中共产生热量J,试求此过程中外力F对甲做的功。
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室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡。氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中。氡看不到,嗅不到,即使在氡浓度很高的环境里,人们对它也毫无感觉。氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌,是除吸烟外导致肺癌的第二大因素。静止的氡核放出一个粒子x后变成钋核,钋核的动能为Ek1,若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子x的动能。试回答以下问题:
①写出上述衰变的核反应方程(请用物理学上规定的符号表示粒子x);
②求粒子x的动能Ek2。
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如图所示,折射率n=的半圆形玻璃砖置于光屏MN的上方,其平面AB到MN的距离为h=20cm。一束单色光沿图示方向射向圆心O,经玻璃砖后射到光屏上的O′点。现使玻璃砖绕圆心O点顺时针转动,光屏上的光点将向哪个方向移动?光点离O′点最远是多少?
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(9分)相隔一定距离的A、B两球,质量相等,假定它们之间存在着恒定的斥力作用.原来两球被按住,处在静止状态.现突然松开,同时给A球以初速度v0,使之沿两球连线射向B球,B球初速度为零.若两球间的距离从最小值(两球未接触)到刚恢复到原始值所经历的时间为t0,求B球在斥力作用下的加速度.
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(9分)如图所示,折射率n=的半圆形玻璃砖置于光屏MN的上方,其平面AB到MN的距离为h=10cm。一束单色光沿图示方向射向圆心O,经玻璃砖后射到光屏上的O′点。现使玻璃砖绕圆心O点顺时针转动,光屏上的光点将向哪个方向移动?光点离O′点最远是多少?
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(9分) 如图所示,一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B.此过程中,气体压强p=1.0×105 Pa,吸收的热量Q=7.0×102 J,求此过程中气体内能的增量.
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(12分)如图所示,质量m=4kg的物体(可视为质点)用细绳拴住,放在水平传送带的右端,物体和传送带之间的动摩擦因数μ=0.4,传送带的长度l=6m,当传送带以v=4m/s的速度做逆时针转动时,绳与水平方向的夹角θ=37°。已知:g=10 m/s2 , sin37°=0.6, cos37°=0.8。求:
(1)传送带稳定运动时绳子的拉力T;
(2)某时刻剪断绳子,则经过多少时间,物体可以运动到传送带的左端。
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如图所示,直角三角形ABC的斜边倾角为30°,底边BC长2L,处在水平位置,斜边AC是光滑绝缘的,在底边中点O处放置一正电荷Q,一个质量为m、电荷量为q的带负电的质点从斜面顶端A沿斜边滑下,滑到斜边的垂足D时速度为v[将(1)、(2)题正确选项前的标号填在括号内]
(1)在质点的运动中不发生变化的是( )
①动能
②电势能与重力势能之和
③动能与重力势能之和
④动能、电势能、重力势能之和
A.①② B.②③
C.④ D.②
(2)质点的运动是( )
A.匀加速运动
B.匀减速运动
C.先匀加速后匀减速的运动
D.加速度随时间变化的运动
(3)该质点滑到非常接近斜边底端C点时速率vc为多少?此时沿斜面向下的加速度aC为多少?
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如图所示,一质量为m的塑料球形容器放在桌面上,它的内部有一劲度系数为k的轻弹簧,弹簧直立地固定于容器内壁的底部,弹簧上端经绝缘体系住一只带正电q、质量也为m的小球.从加一个竖直向上的场强为E的匀强电场起,到容器对桌面压力减为零时为止,求:
(1)小球的电势能改变量;
(2)容器对桌面压力减为零时小球的速度大小.
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