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题文

如图所示,四个电阻阻值均为R,开关S闭合时,有一质量为m、带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点.现断开开关S,这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动,并和此板碰撞,碰撞过程中小球没有机械能损失,只是碰后小球所带电量发生变化,碰后小球带有和该板同种性质的电荷,并恰能运动到另一极板.设两极板间距离为d,不计电源内阻,求:

(1)电源电动势E为多大?
(2)小球与极板碰撞后所带的电量q′为多少?

科目 物理   题型 计算题   难度 中等
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如图所示装置中,区域Ⅰ和Ⅲ中分别有竖直向上和水平向右的匀强电场,电场强度分别为E;Ⅱ区域内有垂直向外的水平匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、带电量为q的带负电粒子(不计重力)从左边界O点正上方的M点以速度v0水平射入电场,经水平分界线OP上的A点与OP成60°角射入Ⅱ区域的磁场,并垂直竖直边界CD进入Ⅲ区域的匀强电场中。求:
(1)粒子在Ⅱ区域匀强磁场中运动的轨道半径。
(2)OM间的距离。
(3)粒子从M点出发到第二次通过CD边界所经历的时间。

如图所示,在xOy坐标系中有虚线OAOAx轴的夹角θ=300OAy轴之间的区域有垂直纸面向外的匀强磁场,OAx轴之间的区域有沿x轴正方向的匀强电场,已知匀强磁场的磁感应强度B=0.25 T,匀强电场的电场强度E=5×105 N/C。现从y轴上的P点沿与y轴正方向夹角60°的方向以初速度v0=5×105 m/s射入一个质量m=8×10-26 kg、电荷量q=+8×10-19 C的带电粒子,粒子经过磁场、电场后最终打在x轴上的Q点,已知P点到O的距离为m(带电粒子的重力忽略不计)。求:

(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)粒子从P点运动到Q点的时间;
(3)Q点的坐标.

如图(a)所示,“┙”型木块放在光滑水平地面上,木块水平表面AB粗糙,光滑表面BC且与水平面夹角为θ=37°.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当力传感器受压时,其示数为正值;当力传感器被拉时,其示数为负值.一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑,运动过程中,传感器记录到的力和时间的关系如图(b)所示.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.求:

(1) 斜面BC的长度;
(2) 滑块的质量;
(3) 运动过程中滑块克服摩擦力做的功.

如图所示,一长木板质量为M=4kg,木板与地面的动摩擦因数μ1=0.2,质量为m=2kg的小滑块放在木板的右端,小滑块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4。开始时木板与滑块都处于静止状态,木板的右端与右侧竖直墙壁的距离L=2.7m。现给木板以水平向右的初速度v0=6m/s使木板向右运动,设木板与墙壁碰撞时间极短,且碰后以原速率弹回,取g=10m/s2,求:
(1)木板与墙壁碰撞时,木板和滑块的瞬时速度各是多大?
(2)木板与墙壁碰撞后,经过多长时间小滑块停在木板上?

(2012年2月湖南长郡中学检测)2011年7月23日晚,北京至福州的D301次动车行驶至温州市双屿路段时,与杭州开往福州的D3115次动车追尾,事故造成40人死亡,约200人受伤,事故原因初步查明是D3115次动车遭到雷击后失去动力而停车,而温州南的信号系统发生故障未检测到有车停在路轨导致指示灯错误显示绿色,造成D301动车追尾,目前我国动车组列车常使用自动闭塞法停车,自动闭塞是通过信号机将行车区间划分为若干个闭塞分区,每个闭塞分区的首端设有信号灯,当闭塞分区有车辆占用或钢轨折断时信号灯显示红色(停车),间隔一个闭塞分区时显示黄色(制动减速),间隔两个及两个以上闭塞分区时显示绿色(正常运行)。假设动车制动时所受阻力为重力的0.1倍,动车司机可视距离为450m,不考虑反应时间。(g取10m/s2
(1)如果有车停在路轨而信号系统故障(不显示或错误显示绿色),要使动车不发生追尾,则动车运行速度不得超过多少?
(2)如果动车设计运行速度为252km/h,则每个闭塞分区的最小长度为多少?

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