【题目】如图甲所示,一足够长的绝缘竖直杆固定在地面上,带电量为 0.01C、质量为 0.1kg 的圆环套在杆上。整个装置处在水平方向的电场中,电场强度 E 随时间变化的图像如图乙所示,环与杆间的动摩擦因数为 0.5。t=0 时,环由静止释放,环所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,g 取10m/s2 。则下列说法正确的是( )
A.环先做加速运动再做匀速运动
B.0~2s 内环的位移大于 2.5m
C.2s 时环的加速度为5m/s2
D.环的最大动能为 20J
【答案】CD
【解析】
A.在t=0时刻环受的摩擦力为,则开始时物体静止;随着场强的减小,电场力减小,则当摩擦力小于重力时,圆环开始下滑,此时满足
即
E=200N/C
即t=1s时刻开始运动;且随着电场力减小,摩擦力减小,加速度变大;当电场强度为零时,加速度最大;当场强反向且增加时,摩擦力随之增加,加速度减小,当E=-200N/C时,加速度减为零,此时速度最大,此时刻为t=5s时刻;而后环继续做减速运动直到停止,选项A错误;
BC.环在t=1s时刻开始运动,在t=2s时E=100N/C,此时的加速度为
解得
a=5m/s2
因环以当加速度为5m/s2匀加速下滑1s时的位移为
而在t=1s到t=2s的时间内加速度最大值为5m/s2,可知0~2s 内环的位移小于 2.5m,选项B错误,C正确;
D.由以上分析可知,在t=3s时刻环的加速度最大,最大值为g,环从t=1s开始运动,到t=5s时刻速度最大,结合a-t图像的面积可知,最大速度为
则环的最大动能
选项D正确。
故选CD。
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【题目】磁流体发电机,又叫等离子体发电机,如图所示的燃烧室在近3000℃的高温下将气体全部电离为电子和正离子,即高温等离子体。高温等离子体经喷管提速后以1000m/s进人矩形发电通道。发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场,磁感应强度B=6T。等离子体发生偏转,在两极间形成电势差。已知发电通道长a=50cm,宽b=20cm,高d=20cm,等离子体的电阻率ρ=2Ω·m。则以下判断中正确的是
A.发电通道上极板带正电,下极板带负电
B.此电路不遵循闭合电路的欧姆定律
C.当外接电阻为8Ω时,发电机供电电流为100A
D.当外接电阻为4Ω时,发电机输出功率最大
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【题目】某同学要测量一电池的电动势E和内阻r,实验器材有一个电阻箱R、一个开关S、导线若干和一个灵敏电流计G(满偏电流1mA,内阻未知)。由于G量程太小,需要改装成量程更大的电流表A,实验过程如下:
(1)使用多用电表测灵敏电流计内阻时,选择开关拨至“×10”挡,欧姆档调零后测量,指针的位置如图甲所示,阻值为____Ω;
(2)用图乙电路图进行测量,需要电流表A的量程为0.6A, 则对灵敏电流计G进行改装,需要在G两端___(选填“并"或“串”)联一个阻值为___Ω的电阻(结果保留一位有效数值)。
(3)该同学在实验中测出多组电流表A的电流I与电阻箱的阻值R的实验数据,作出—R图像。在坐标纸上做出如图所示的图线,由做出的图线可知,该电池的电动势是____V,内电阻为______Ω(小数点后保留两位数值)。
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【题目】如图所示,带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的A点,其带电荷量为Q;质量为m、带正电的乙球在水平面上的B点由静止释放,其带电荷量为q;A、B两点的距离为l0.释放后的乙球除受到甲球的静电力作用外,还受到一个大小为F=(k为静电力常量)、方向指向甲球的恒力作用,两球均可视为点电荷.
(1)求乙球在释放瞬间的加速度大小;
(2)求乙球的速度最大时两球之间的距离;
(3)请定性地描述乙球在释放后的运动情况(说明速度的大小变化及运动方向的变化情况).
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【题目】“嫦娥五号”是我国首个实施无人月面取样且返回的探测器,它由轨道器、返回器、着陆器、上升器四个部分组成,由长征五号运载火箭从文昌航天发射场发射。若“嫦娥五号” 探测器环月工作轨道为圆形,其离月球表面高度为h、运行周期为 T,月球半径为 R。由以上数据可求的物理量有( )
A.月球表面飞船所受的重力
B.“嫦娥五号”探测器绕月球运行的加速度
C.“嫦娥五号”探测器绕月球运行的速度
D.月球对“嫦娥五号”探测器的吸引力
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【题目】某实验小组欲将电流表 G1 的量程由3mA改装为 0.6A。实验器材如下:
A.待测电流表G1(内阻约为10);
B.标准电流表G2(满偏电流为6mA );
C.滑动变阻器R(最大阻值为3kΩ );
D.电阻箱R'(阻值范围为0~999.9 );
E.电池组、导线、开关。
(1)实验小组根据图甲所示的电路测电流表G1的内阻,请完成以下实验内容:
①将滑动变阻器R调至最大,闭合S1;
②调节滑动变阻器R,使电流表 G1 满偏;
③再闭合 S2,保持滑动变阻器 R 不变,调节电阻箱 R,电流表 G1指针的位置如图乙所示,此时电阻箱 R的示数为4.5 。可知电流表 G1内阻的测量值为_______,与真实值相比______(选填“偏大”、“相等”或“偏小”);
(2)为了更加准确地测量电流表 G1 的内阻,实验小组利用上述实验器材重新设计实验,请完成以下实验内容:
①完善图丙的实物图连接________;
②实验小组根据图丙进行实验,采集到电流表G1、G2 的示数分别为3.0mA 、5.0mA ,电阻箱的读数为15.0 ,则电流表 G1 内阻为________ ;
③实验小组将电流表 G1 改装成量程为 0.6A 的电流表,要_____(选填“串联”或“并联”) 一个阻值 Rx=____________ 的电阻(结果保留一位有效数字)。
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【题目】如图所示为示波管中电子枪的原理示意图,示波管内被抽成真空.K为发射电子的阴极,A为接在高电势点的加速阳极,A、K间电压为U,电子离开阴极时的速度可以忽略不计,电子经加速后从A的小孔中射出时的速度大小为v.下列说法中正确的是( )
A. 如果A、K间距离减半而电压仍为U,则电子离开A时的速度仍为v
B. 如果A、K间距离减半而电压仍为U,则电子离开A时的速度变为
C. 如果A、K间距离不变而电压减半,则电子离开A时的速度变为,
D. 如果A、K间距离不变而电压减半,则电子离开A时的速度变为
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【题目】某同学用图1所示电路,测绘标有“3.8V,0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:
电流表:A1(量程100mA,内阻约2Ω);A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω);
电压表:V1(量程5V,内阻约5kΩ );V2(量程15V,内阻约15Ω );
电源:E1(电动势为1.5V,内阻为0.2Ω);E2(电动势为4V,内阻约为0.04Ω).
滑动变阻器:R1(最大阻值约为100Ω),R2(最大阻值约为10Ω),
电键S,导线若干.
(1)为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表_____,电压表_____,滑动变阻器_____,电源_____.(填器材的符号)
(2)根据实验数据,计算并描绘出R﹣U的图象如图2所示.由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为_____;当所加电压为3.00V时,灯丝电阻为_____,灯泡实际消耗的电功率为_____.
(3)根据R﹣U图象,可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是下列图中的_____.
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【题目】质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F作用下,从最低点P缓慢地移到Q点,如图所示,重力加速度为g,则在此过程中( )
A.小球受到的合力做功为mgl(1﹣cosθ)
B.拉力F的功为Flcosθ
C.重力势能的变化大于mgl(1﹣cosθ)
D.水平力F做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl(1﹣cosθ)
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