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题文

图中滑块和小球的质量均为m,滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动,小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连,轻绳长为l1.开始时,轻绳处于水平拉直状态,小球和滑块均静止.现将小球由静止释放,当小球到达最低点时,滑块刚好被一表面涂有粘住物质的固定挡板粘住,在极短的时间内速度减为零,小球继续向左摆动,当轻绳与竖直方向的夹角θ=60°时小球达到最高点.求:

1.从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中,挡板阻力对滑块的冲量;
2.小球从释放到第一次到达最低点的过程中,绳的拉力对小球做功的大小.

科目 物理   题型 综合题   难度 中等
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半径为R的玻璃半圆柱体,横截面如图所示,圆心为O.一束单色红光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直,AO为与底面垂直的半径,光线的入射点为B,∠AOB=60°.已知该玻璃对红光的折射率n=.求:

(1)光线经柱面折射后与底面的交点到O点的距离d;
(2)若入射的是单色蓝光,则距离d将比上面求得的结果大还是小.

如图甲所示,一个足够长的U形金属管导轨NMPQ固定在水平面内,MN、PQ两导轨间的宽度为l="0.50" m.一根质量为m="0.50" kg的均匀金属棒ab横跨在导轨上且接触良好,abMP恰好围成一个正方形.该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节、竖直向上的匀强磁场中.ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为Fm="1.0" N,ab棒的电阻为R="0.10" Ω,其他各部分电阻均不计.开始时,磁感应强度B0="0.50" T.

(1)若从某时刻(t=0)开始,调节磁感应强度的大小,使其以="0.20" T/s的变化率均匀增加,求经过多长时间ab棒开始滑动.此时通过ab棒的电流大小和方向如何?
(2)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给ab棒施加一个水平向右的拉力,使它以a="4.0" m/s2的加速度匀加速运动,推导出此拉力FT的大小随时间t变化的函数表达式,并在图乙所示的坐标图上作出拉力FT随时间t变化的FT-t图线.

如图甲所示,空间有一宽为2L的匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外.abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框,总电阻值为R.线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域.在运动过程中,线框ab、cd两边始终与磁场边界平行.设线框刚进入磁场的位置x=0,x轴沿水平方向向右.
在下面的乙图中,画出ab两端电势差Uab随距离变化的图象(其中U0=BLv).



如图所示,abcd为一个闭合矩形金属线框,图中虚线为磁场右边界(磁场的左边界很远),它与线圈的ab边平行,等分bc边,即线圈有一半位于匀强磁场之中,而另一半位于磁场之外,磁感线方向垂直于线框平面向里.线框以ab边为轴匀速转动,t=0时刻线圈的位置如图所示.在下面的坐标系中定性画出转动过程中线圈内感应电流随时间变化的图象(只要求画出一个周期).

取一根轻质弹簧,上端固定在铁架台上,下端系一金属小球,如图甲所示.把小球沿竖直方向拉离平衡位置后释放,小球将在竖直方向做简谐运动(此装置也称竖直弹簧振子).一位同学用此装置研究竖直弹簧振子的周期T与小球质量m的关系.他多次换用不同质量的小球并测得相应的周期,现将测得的六组数据,用“·”标示在以m为横坐标、T2为纵坐标的坐标纸上,如图乙所示.
(1)假设图乙中图线的斜率为b,写出T与m的关系式;
(2)求得斜率b的值是多少?(保留两位有效数字)

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