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【题目】在竖直平面内有水平向右、场强为E的匀强电场,在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线,一端固定在O点,另一端系一质量为m的带电小球,它静止时位于A点,此时细线与竖直方向成37°角,如图所示。现对在A点的该小球施加一沿与细线垂直方向的瞬时冲量,小球能绕O点在竖直平面内做完整的圆周运动。下列对小球运动的分析,正确的是(不考虑空气阻力,细线不会缠绕在O点上)

A.小球运动到C点时动能最小

B.小球运动到C点时绳子拉力最小

C.小球运动到Q点时动能最大

D.小球运动到B点时机械能最大

【答案】D

【解析】

试题分析:由题可知,电场力的与重力的合力应沿着OA方向,因此在竖直平面内运动时,运动到A点时动能最大,C错误;运动到与A点关于圆心对称的点时动能最小,A错误;在那个点时绳子拉力也恰好最小,B错误,而在运动过程中,运动到B点时电场力做功最多,因此机械能最大,D正确。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】通过理论分析可得出弹簧的弹性势能公式EpkL2(式中k为弹簧的劲度系数,L为弹簧长度的变化量).为验证这一结论,AB两位同学设计了以下的实验:

①两位同学首先都进行了如图甲所示的实验:将一根轻质弹簧竖直挂起,在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球,稳定后测得弹簧伸长量d.A同学完成步骤①后,接着进行了如图乙所示的实验:将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上,并把小铁球放在弹簧上,然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管,利用插销压缩弹簧.拔掉插销时,弹簧对小球做功,使小球弹起,测得弹簧的压缩量l和小铁球上升的最大高度H.B同学完成步骤①后,接着进行了如图丙所示的实验:将这根弹簧放在水平桌面上,一端固定在竖直墙上,另一端被小铁球压缩,测得压缩量为l,释放弹簧后,小铁球从高为h的桌面上水平抛出,抛出的水平距离为L.

(1)AB两位同学进行图甲所示的实验目的是为了确定什么物理量?请用mdg表示所求的物理量________

(2)如果Ep kL2成立,

A同学测出的物理量ldH的关系式是:l′=________.

B同学测出的物理量ldhL的关系式是:l________.

(3)试分别分析两位同学实验误差的主要来源:__________________________________.

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【题目】列简谐横波沿x轴正向传播,t0时的波的图像如图所示,质点P的平衡位置在x8 m该波的周期T0.4 s下列说法正确的是______(填正确答案标号,选对一个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错一个扣3分,最低得分为0)

A.该列波的传播速度为20 m/s

B.在01.2 s内质点P经过的路程是24 m

Ct0.6 s时质点P的速度方向沿y轴正方向

Dt0.7 s时质点P位于波谷

E.质点P的振动方程是y10sin 5πt (cm)

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【题目】如图所示,某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后,射入水平放置、电势差为U2的两导体板间的匀强电场中,带电粒子沿平行于两板方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中,则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为(不计重力,不考虑边缘效应)

A. d随U1变化,d与U2无关

B. d与U1无关,d随U2变化

C. d随U1变化,d随U2变化

D. d与U1无关,d与U2无关

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【题目】霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展.如图所示,在一矩形半导体薄片的P,Q间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M,N间出现电压UH,这个现象称为霍尔效应,UH称为霍尔电压,且满足UH=k ,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数.某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数.

(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图1所示,该同学用电压表测量UH时,应将电压表的“+”接线柱与______(“M”“N”)端通过导线相连.

(2)已知薄片厚度d=0.40 mm,该同学保持磁感应强度B=0.10 T不变,改变电流I的大小,测量相应的UH值,记录数据如下表所示.根据表中数据在图2中画出UH—I图线 _________________________ ,利用图线求出该材料的霍尔系数为______×10-3V·m·A-1·T-1(保留2位有效数字).

(3)该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图3所示的测量电路,S1,S2均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出).为使电流从Q端流入,P端流出,应将S1掷向________(“a”“b”),S2掷向________(“c”“d”).为了保证测量安全,该同学改进了测量电路,将一合适的定值电阻串联在电路中.在保持其它连接不变的情况下,该定值电阻应串联在相邻器件________________(填器件代号)之间.

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【题目】下列说法正确的是___

A.一根长为L的长杆相对观察者以速度v运动时,观察者测得的长度为L

B.光的偏振现象说了光是一种电磁波

C.无线电波的发射能力与频率有关,频率越高发射能力越弱

D.一个单摆在海平面上的振动周期为T,那么将其放在某高山之巅,其振动周期一定大

E.根据单摆的周期公式T=2π,在地面附近,如果L→∞,则其周期T→∞

F.利用红外摄影可以不受天气(阴雨,大雾等)的影响,因为红外线比可见光波长长,更容易绕过障碍物

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【题目】法拉第在1831年发现了磁生电现象。如图,他把两个线圈绕在同一个软铁环上,线圈A和电池连接,线圈B用导线连通,导线下面平行放置一个小磁针。实验中可能观察到的现象是

A. 用一节电池作电源小磁针不偏转,用十节电池作电源小磁针会偏转

B. 线圈B匝数较少时小磁针不偏转,匝数足够多时小磁针会偏转

C. 线圈A和电池连接瞬间,小磁针会偏转

D. 线圈A和电池断开瞬间,小磁针不偏转

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【题目】某实验小组在探究加速度与力的关系的实验中,将实验装置进行了如图所示的改装.已知小车的质量为M,砝码及砝码盘的总质量为m,打点计时器所接的交流电的频率为50Hz.

(1)对于该实验,下列说法正确的是______

A.与小车相连的轻绳与长木板一定要平行

B.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量

C.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等

D.弹簧测力计的读数为砝码和砝码盘总重力的一半

(2)实验中打出的其中一条纸带如图所示,由该纸带可求得小车的加速度a=_____ m/s2.(结果保留两位有效数字)

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【题目】如图所示,M1NlPlQl和M2N2P2Q2为在同一竖直面内足够长的金属导轨,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。导轨的M1Nl段与M2N2段相互平行,距离为L;PlQl段与P2Q2段也是平行的,距离为L/2。质量为m金属杆a、b垂直与导轨放置,一不可伸长的绝缘轻线一端系在金属杆b,另一端绕过定滑轮与质量也为m的重物c相连,绝缘轻线的水平部分与PlQl平行且足够长。已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持光滑接触,两杆与导轨构成的回路的总电阻始终为R,重力加速度为g。

(1)若保持a固定。释放b,求b的最终速度的大小;

(2)若同时释放a、b,在释放a、b的同时对a施加一水平向左的恒力F=2mg,当重物c下降高度为h时,a达到最大速度,求:

①a的最大速度;

②才释放a、b到a达到最大速度的过程中,两杆与导轨构成的回来中产生的电能。

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