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【题目】如图所示,倾角为的光滑斜面下端固定一绝缘轻弹簧,M点固定一个质量为m、带电量为-q的小球Q.整个装置处在场强大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中.现把一个带电量为+q、质量为m的小球PN点由静止释放,释放后P沿着斜面向下运动.N点与弹簧的上端和M的距离均为s0PQ以及弹簧的轴线ab与斜面平行.两小球均可视为质点和点电荷,弹簧的劲度系数为k0,静电力常量为k.则 ( )

A. 小球P返回时,不可能撞到小球Q

B. 小球PN点的加速度大小为

C. 小球P沿着斜面向下运动过程中,其电势能一定减少

D. 当弹簧的压缩量为时,小球P的速度最大

【答案】AB

【解析】

试题根据动能定理知,当小球返回到N点,由于重力做功为零,匀强电场的电场力做功为零,电荷Q的电场对P做功为零,则合力做功为零,知道到达N点的速度为零.所以小球不可能撞到小球Q,故A正确;根据牛顿第二定律得,小球在N点的加速度,故B正确;小球P沿着斜面向下运动过程中,匀强电场的电场力做正功,电荷Q产生的电场对P做负功,两个电场力的合力不一定沿斜面向下,则最终电场力不一定做正功,则电势能不一定减小.故C错误;当小球所受的合力为零时,速度最大,即,则压缩量不等于,故D错误.

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【题目】如图所示,固定的光滑绝缘斜面的倾角为θ=37°,斜面长为0.24 m,处在大小为E=1.2×103 V/m的水平向右的匀强电场中,一个质量为m=1.6×10-2 kg的带电滑块从斜面顶端由静止释放后,刚好能处于静止状态.(取重力加速度g=10 m/s2sin 37°=0.6cos 37°=0.8).:

1)滑块的带电量q;

2)若仅将电场反向,求滑块滑至底端时的速度大小v;

3)电场反向后,仅调整电场强度的大小,求滑块沿斜面滑行过程中,机械能增量的最大值ΔE.

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【题目】循着伽利略研究自由落体运动的足迹,一组同学踏上了探究之旅.他们在暗室里用闪光照相机记录了小球沿倾角可调的斜面滚下时小球在几个闪光时刻的位置,如图甲、乙所示,通过测量、分析,寻找规律.先开启照相机,再让小球从O点由静止开始运动,照相机的拍摄频率为每秒10次,拍摄到运动小球的位置依次标记为ABCD......图甲中ABCDE.....各点到O点的距离依次为2.01cm8.00cm18.02cm 32.00cm.50.00cm ..;图乙中ABC......各点到O点的距离依次为1.00cm9.01cm25.99cm60.00cm ....

(1)图甲中从静止开始,小球运动速度的二次方与小球运动的_________________(填“位移”或“时间”)成正比.

(2)图乙斜面的倾角大于图甲斜面倾角,但OA间的距离却比甲中的小,可能原因是___________(填正确答案标号)

A.图乙中小球受到的阻力较大

B.图乙中小球运动的加速度较小

C.图乙中小球从OA的运动时间小于图甲中小球从OA的运动时间

D.进行图乙操作时存在失误,先释放小球后开启照相机

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【题目】如图,半径为R的半圆柱玻璃体置于水平桌面上,半圆柱玻璃体的上表面水平,半圆柱玻璃体与桌面相切于A点。一细束单色光经球心O从空气中射入玻璃体内(入射面即纸面),入射角为60°,出射光线射在桌面上B点处。测得AB之间的距离为,则下列说法正确的是(  )

A.该玻璃体的折射率为

B.该玻璃体折射率为

C.若将入射光束在纸面内向左平移,移到距O位置时射入玻璃体的光线在玻璃体下表面处恰好发生全反射

D.若用同样频率、宽度为R的光束CO沿与玻璃体上表面成入射,从玻璃体下表面折射出的弧长占圆柱体弧长的

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【题目】科学家通过射电信号首次探测到奇特的时空涟漪,其被称为引力波,形成原因是来自中子星的双星系统.引力波的产生意味着中子星的双星系统能量在降低,两星的总质量、距离和周期均可能发生变化.若该双星系统的总质量为m,经过一段时间演化后,两星做匀速圆周运动的周期变为原来的p倍.两星之间的距离变为原来的q倍,则演化后系统的总质量为

A.B.C.D.

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【题目】试根据平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方案提供的实验器材为弹射器(含弹丸如图所示)、铁架台(带有夹具)、米尺.

(1)画出实验示意图_______

(2)在安装弹射器时应注意________

(3)实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出)________

(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等在实验中应采取的方法是____________

(5)计算公式为__________________

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【题目】某同学做研究小球做平抛运动的实验如图所示

(1)该实验中必须保证的条件和进行的实验操作是____

A.测定平抛小球的质量m

B.保证斜槽光滑

C.保证斜槽末端水平

D.测定斜槽顶端到桌面的高度h

(2)如图2所示是该同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的照片,图2中背景方格的边长为L=5cm,A.B.C是拍下小球的三个位置,如果重力加速度取g=10m/s2,那么:

①照相机拍摄时每________s曝光一次;

②小球做平抛运动的初速度的大小为________m/s.

③上图照片中三个位置中的A________(选填:是或不是)小球做平抛运动的抛出位置

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【题目】如图(a),超级高铁(Hyperloop)是一种以真空管道运输为理论核心设计的交通工具,它具有超高速、低能耗、无噪声、零污染等特点。如图(b),已知管道中固定着两根平行金属导轨MNPQ,两导轨间距为r;运输车的质量为m,横截面是半径为r的圆。运输车上固定着间距为D、与导轨垂直的两根导体棒12,每根导体棒的电阻为R,每段长度为D的导轨的电阻也为R。其他电阻忽略不计,重力加速度为g

(1)如图(c),当管道中的导轨平面与水平面成θ=30°时,运输车恰好能无动力地匀速下滑。求运输车与导轨间的动摩擦因数μ

(2)在水平导轨上进行实验,不考虑摩擦及空气阻力。

①当运输车由静止离站时,在导体棒2后间距为D处接通固定在导轨上电动势为E的直流电源,此时导体棒12均处于磁感应强度为B,垂直导轨平向下的匀强磁场中,如图(d)。求刚接通电源时运输车的加速度的大小;(电源内阻不计,不考虑电磁感应现象)

②当运输车进站时,管道内依次分布磁感应强度为B,宽度为D的匀强磁场,且相邻的匀强磁场的方向相反。求运输车以速度vo从如图(e)通过距离D后的速度v

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【题目】如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体物体与弹簧不连接,初始时物体处于静止状态现用竖直向上的拉力作用的物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力与物体位移之间的关系如图乙所示,则下列结论正确的是

A物体的加速度大小为

B弹簧的劲度系数为

C物体的质量为

D物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态

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