【题目】如图所示,在匀强电场中有一个半径为R=1m的圆,电场方向与圆的平面平行,P、O两点间电势差为4V,一个质子在该匀强电场中在仅受电场力作用下运动,从P点运动到Q点且在P、Q两点上速度方向与圆的切线一致,速度大小均为,PF、QE分别为圆的直径。则( )
A.质子可能从P点沿圆周运动到Q点
B.粒子一定能过F点,且速度为v0
C.该匀强电场的电场强度E=4V/m
D.O点与圆周上电势最低的点电势差为4V
【答案】CD
【解析】
质子在该匀强电场中仅受电场力作用下运动,且在P,Q两点上速度方向与圆的切线一致,速度大小相同,说明电场力做功微粒,故P、Q的连线为等势面;画出电场线,如图所示
A.电场力为恒力,故质子不可能做匀速圆周运动,是类似斜抛运动,故A错误;
B.在Q点将质点的速度分解为沿场强方向和垂直场方向,沿场强方向做匀加速,垂直场强方向做匀减速,当垂直场强方向速度减为0,此时质子的速度恰好与圆相切,此后以沿场强方向的速度做匀加速直线运动,所以质子不可能到达F点,故B错误;
C.P、O两点间电势差为4V,则电场强度为
故C正确;
D.O点与圆周上电势最低的点电势差为
故D正确。
故选CD。
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【题目】将原长10cm的轻质弹簧竖直悬挂.当下端挂200g的钩码对,弹簧的长度为12cm,则此弹簧的劲度系数为(g取10m/s2)
A. 1N/mB. 10N/mC. 100N/mD. 1000N/m
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【题目】在物理学的发展过程中,科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用,下列关于物理思想和方法的说法中,错误的是( )
A.合力与分力的关系体现了等效替换的思想
B.库仑扭秤实验和卡文迪许扭秤实验都用了放大的思想
C.加速度a=、电场强度E=都采用了比值定义法
D.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,能用实验直接验证
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【题目】某同学用如图甲所示的实验装置探究恒力做功与小车动能变化的关系。实验中用砂和砂桶的总重力表示小车所受合力。
(1)下列关于该实验的操作,正确的有_____。
A.砂和砂桶的总质量应远小于小车的质量
B.实验所用电磁打点计时器的工作电源应选用电压约为6V的蓄电池
C.实验时,应先让打点计时器正常工作,后释放小车
D.平衡摩擦力时,应挂上空砂桶,逐渐抬高木板,直到小车能匀速下滑
(2)图乙为实验得到的一条点迹清晰的纸带,A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。已知电源频率为50Hz,则打点计时器在打D点时纸带的速度v=_____m/s(保留三位有效数字)。
(3)该同学平衡了摩擦力后进行实验,他根据实验数据画出了小车动能变化△Ek与绳子拉力对小车所做功W的关系图象,他得到的图象应该是_____。
A. B. C. D.
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【题目】如图所示,一总质量m=10kg的绝热汽缸放在光滑水平面上,用横截面积S=1.0×10﹣2m2的光滑绝热薄活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内,活塞杆的另一端固定在墙上,外界大气压强P0=1.0×105Pa.当气体温度为27℃时,密闭气体的体积为2.0×10﹣3m3(0℃对应的热力学温度为273K)。
(ⅰ)求从开始对气体加热到气体温度缓慢升高到360K的过程中,气体对外界所做的功;
(ⅱ)若地面与汽缸间的动摩擦因数μ=0.2,现要使汽缸向右滑动,则缸内气体的温度至少应降低多少摄氏度?(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,活塞一直在汽缸内,气体质量可忽略不计,重力加速度g取10m/s2。)
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【题目】将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等。a、b为电场中的两点,则
A. a点的电场强度比b点的大
B. a点的电势比b点的高
C. 检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大
D. 将检验电荷-q从a点移到b点的过程中,电场力做负功
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【题目】用如图所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒,m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带:O是打下的第一个点,每相邻两个计数点间还有4个点(图中未标出,交流电的频率为50Hz),计数点间的距离如图所示。已知m1=50g,m2=150g,则:(g取9.8m/s2,结果均保留两位有效数字)
(1)在打点0~5过程中系统动能的增加量ΔEK=________J,系统势能的减少量ΔEP=__________J;
(2)若某同学作出 -h图象如图所示,则当地的实际重力加速度 g=_________m/s2.
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【题目】某同学利用如图甲装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化。内阻 r=40 Ω的螺线管固定在铁架台上,线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接。滑动变阻器最 大阻值为 40 Ω,初始时滑片位于正中间 20 Ω 的位置。打开传感器,将质量 m=0.01 kg 的磁铁 置于螺线管正上方静止释放,磁铁上表面为 N 极。穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止(磁 铁下落中受到的阻力远小于磁铁重力,不发生转动),释放点到海绵垫高度差 h=0.25 m。计 算机屏幕上显示出如图乙的 UI-t 曲线。
(1)图乙中坐标表示的物理量 UI 的意义是______,磁铁穿过螺线管的过程中,UI 的峰值 约为 ____W。(保留两位有效数字)
(2)磁铁穿过螺线管的过程中,螺线管产生的感应电动势的最大值约为______V。(保留 两位有效数字)
(3)图乙中 UI 出现前后两个峰值,对比实验过程发现,这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管 内部和刚从内部出来时产生的,对这一现象相关说法正确的是_______。
A.线圈中的磁通量经历先增大后减小的过程
B.如果仅略减小 h,两个峰值都会减小
C.如果仅略减小 h,两个峰值可能会相等
D.如果仅移动滑片,增大滑动变阻器阻值,两个峰值都会增大
(4)在磁铁下降 h=0.25 m 的过程中,估算重力势能转化为电能的值是_____J,并估算 重力势能转化为电能的效率是______。(用百分比表示,保留两位有效数字)
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【题目】如图所示,右侧为固定的光滑圆弧导轨A,末端水平。左侧B为固定的挡板,C为足够长的传送带。以速度v=5m/s顺时针运动。D为下表面光滑的木板,质量为M=1kg,长度为L=3m。A的末端与C、D三者的上表面等高,最初D紧靠着A。一个质量为m=2kg的滑块(可看作质点)从A上由静止下滑高度h=1.8m后,滑上木板D。已知滑块恰能滑到木板D的左端,且此刻木板恰与B相撞,若木板与挡板、导轨每次碰撞后,速度均变为零(但不粘连),滑块与木板及传送带间的动摩擦因数都相等,g=10m/s2,D与B碰后C、D间的缝隙很小忽略不计。求:
(1)动摩擦因数;
(2)滑块第一次滑上传送带运动到最左端过程中,电动机对传送带多做的功;
(3)滑块第一次返回轨道A的最大高度。
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