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【題目】東西方向的平直公路有兩條平行且挨得很近車道，兩輛車在各自的車道內行駛，一輛長為24 m的平板車沿平直公路以4m/s的速度勻速向東行駛，一輛長為12 m的客車由靜止開始以2m/s2的加速度由向西勻加速行駛，已知客車剛啟動時兩車相距60 m，如下圖所示，求兩車錯車所用的時間。（錯車時間指車頭相齊到車尾相齊時間）

【答案】

【解析】

設貨車啟動后經過時間t1時兩車開始錯車，則有x1＋x2＝60 m ①

其中x2＝a12 ②

x1＝vt1 ③

①②③聯立可得t1＝6 s

設貨車從開始運動到兩車錯車結束所用時間為t2，在數值上有

x1′＋x2′＝(60＋24＋12) m＝96m．④

其中x2′＝a22 ⑤

x1′＝vt2 ⑥

解得t2＝8 s

故兩車錯車時間Δt＝t2－t1＝2 s

練習冊系列答案

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【題目】已知地球質量為M，半徑為R，自轉周期為T，地球同步衛星質量為m，引力常量為G.有關同步衛星，下列表述正確的是(　　)

A. 衛星距地面的高度

B. 衛星的運行速度小于第一宇宙速度

C. 衛星運行時受到的向心力大小為

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A. a、b兩粒子轉動周期之比為2∶3

B. a、b兩粒子在磁場中運動時間之比為2∶3

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【題目】如圖所示，傾角為37°，長為l＝16 m的傳送帶，轉動速度為v＝10 m/s，動摩擦因數μ＝0．5，在傳送帶頂端A處無初速度地釋放一個質量為m＝0．5 kg的物體．已知sin 37°＝0．6，cos37°＝0．8，g＝10 m/s2．求：

（1）傳送帶順時針轉動時，物體從頂端A滑到底端B的時間；

（2）傳送帶逆時針轉動時，物體從頂端A滑到底端B的時間．

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【題目】如圖所示，2016年12月20日，新一代高速動車組和時速250公里高速綜合檢測列車在滬昆高鐵云南段“試跑”，于2016年12月28日正式通車．高速動車組1min內，時速由“0”瞬間飆升至“130公里”，駛出1km，下列說法正確的是（　�。�

A. 1min末的速度約為72.2m/s B. 1min末的速度約為36.1m/s

C. 1min內的平均速度約為16.67m/s D. 1min內的平均速度約為63.1m/s

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【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時的動能，則下列說法中正確的是（）

A. 增大磁場的磁感應強度 B. 增大勻強電場間的加速電壓

C. 增大D形金屬盒的半徑 D. 減小狹縫間的距離

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A. 電子在A、B兩點受的電場力FA<FB

B. A、B兩點的電場強度EA>EB

C. 場強方向為從B到A

D. 電場線的方向一定是從A到B

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【題目】電荷的定向移動形成電流，電流是物理量中的基本量之一。電流載體稱為載流子，大自然有很多種承載電荷的載流子，例如，金屬導體內可自由移動的電子、電解液內的離子、等離子體內的正負離子，半導體中的空穴，這些載流子的定向移動，都可形成電流。

（1）電子繞氫原子核做圓周運動時，可等效為環形電流，已知靜電力常量為k，電子的電荷量為e，質量為m，電子在半徑為r的軌道上做圓周運動。試計算電子繞氫原子核在該軌道上做圓周運動形成的等效電流大�。�

（2）如圖，AD表示一段粗細均勻的一段導體，兩端加一定的電壓，導體中的自由電荷沿導體定向移動的速率為v，設導體的橫截面積為s，導體每單位體積內的自由電荷數為n，每個自由電荷所帶的電荷量為e．試證明導體中電流強度I=nesv；

（3）有一圓柱形的純凈半導體硅，其橫截面積為2.5cm2，通有電流2mA時，其內自由電子定向移動的平均速率為7.5×10-5m/s，空穴定向移動的平均速率為2.5×10-5m/s。已知硅的密度2.4×103kg/m3，摩爾質量是28。電子的電荷量e=－1.6×10-19C，空穴和電子總是成對出現，它們所帶電荷量相等，但電性相反，阿伏伽德羅常數為N0=6.02×1023mol-1。若一個硅原子至多只釋放一個自由電子，試估算此半導體材料平均多少個硅原子才有一個硅原子釋放出自由電子？

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