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3.如图所示,质量为m的带负电的小物块置于倾角为53°的绝缘光滑斜面上,当整个装置处于竖直向下的匀强电场中时,小物块恰好静止在斜面上.现将电场方向突然改为水平向右,而场强大小不变,则(  )
A.小物块仍静止B.小物块的机械能将增大
C.小物块将沿斜面加速下滑D.小物块将脱离斜面运动

分析 对小球受力分析,根据共点力的平衡条件可得出小球受力间的关系;电场方向改变后,分析物体受到的合力可得出物体运动情况.

解答 解:电场向下时,小球处于平衡状态,由于斜面光滑,若小球受弹力,则不可以平衡,故小球只能受重力和向上的电场力而处于平衡,故电场力F=mg;
当电场方向水平向右时,电场力水平向左,因电场力等于重力,故合力方向沿与水平地面成45°的方向上,如图所示,将合力再沿斜面和垂直于斜面分解,则可知垂直斜面方币受力平衡,合力沿斜面方向,故物体沿斜面向下加速运动,除重力外,电场力做正功,机械能增加,故BD正确,AC错误.
故选:BD

点评 本题共点力的平衡类问题,解题的关键在于正确的进行受力分析;注意弹力和摩擦力可以用假设法进行判断.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.如图是做直线运动的甲、乙两个物体的位移-时间图象,由图象所给信息可知(  )
A.乙开始运动时,两物体相距30 m
B.在20 s末,两物体间的距离最大,在30s 时相遇
C.甲物体比乙物体运动的快
D.因甲、乙的运动图线都在t轴上方,说明两物体运动方向相同

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

6.如图甲所示,MN、PQ为放在水平面内的平行光滑直导轨,导轨放在垂直于水平面向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,导轨左端接一定电阻R及一电压传感器,长为L、电阻也为R的长直导轨棒放在导轨上,并与导轨垂直,导体棒上装一位移传感器,导体棒与位移传感器的总质量为m.现将水平向右的拉力F作用在导体棒上,电脑根据电压传感器及位移传感器测得的数据拟合出电压与位移的关系图象,如图乙所示,图象的斜率为k,不计其他电阻,求:
(1)导体棒从静止开始运动到位移为x0时,通过电阻R的电量
(2)导体棒从静止开始运动到位移为x0的过程中,电阻R中产生的焦耳热.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

3.中国首架空客A380大型客机在最大重量的状态下起飞需要滑跑距离约为3 000m,着陆距离大约为2 000m.设起飞滑跑和着陆时都是匀变速运动,起飞时速度是着陆时速度的1.5倍,则起飞滑跑时间和着陆滑跑时间之比是1:1.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.某物体同时受到在同一平面内的几个力而做匀速直线运动,若在运动过程中撤去一个力,则该物体运动情况将是下列叙述中正确的(  )
A.一定做匀加速直线运动B.一定做匀减速直线运动
C.有可能做匀变速曲线运动D.一定做匀速圆周运动

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

8.如图所示,两根平行放置的金属导轨COD、C′O′D′,导轨OC、O′C′部分粗糙,处在同一水平面内,其空间有方向水平向左、磁场强度B1=$\frac{25}{8}$T的匀强磁场,导轨OD、O′D′部分光滑足够长,与水平面成30°,某空间有方向垂直于导轨向上,磁感应强度B2=1T的匀强磁场.OO′的连线垂直于OC、O′C′,金属杆M垂直导轨放置在OC段处,金属杆N垂直导轨放置在OD段上且距离O点足够远处,已知导轨间相距d=1m,金属杆与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.4,两杆质量均为m=1kg,电阻均为R=0.5Ω.
(1)若金属杆N由静止释放,求其沿导轨OC下滑的最大速度vm
(2)若使金属N在平行导轨的外力F作用下,由静止开始沿导轨向下加速度a=2m/s2的匀加速运动,求t=2s时的外力F;
(3)在第(2)问中,金属杆N运动的同时也给金属杆M向左的初速度v1=4m/s,求当金属杆M停止运动时,金属杆N沿OD下滑的距离s.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

15.某物理兴趣小组在学习了电流的磁效应后,得知长直通导线周围某点磁场的磁感应强度B的大小与长直导线中的电流大小I成正比,与该点离长直导线的距离r成反比.该小组欲利用如图甲所示的实验装置验证此结论是否正确,所用的器材有:长直导线、学生电源,直流电流表(量程为0~3A)、滑动变阻器、小磁针(置于刻有360°刻度的盘面上)、开关及导线若干.

实验步骤如下:
a.将小磁针放置在水平桌面上,等小磁针静止后,在小磁针上方沿小磁针静止时的指向水平放置长直导线,如图甲所示;
b.该小组测出多组小磁针与通电长直导线间的竖直距离r,长直导线中电流的大小I及小磁针的偏转角度θ;
c.根据测量结果进行分析,得出结论.
回答下列问题:
(1)某次测量时,电路中电流表的示数如图乙所示,则该电流表的读数为2.00A.
(2)在某次测量中,该小组发现长直导线通电后小磁针偏离南北方向的角度为30°(如图丙所示),已知实验所在处的地磁场水平分量大小为B0=3×10-5T,则此时长直导线中的电流在小磁针处产生的磁感应强度B的大小为1.7×10-5T(结果保留两位小数).
(3)该小组通过对所测数据的分析,作出了小磁针偏转角度的正切值tanθ与$\frac{I}{r}$之间的图象如图丁所示,据此得出了通电长直导线周围磁场的磁感应强度B与通电电流I成正比,与长导线的距离r成反比的结论,其依据是B=Btanθ,而偏角的正切值与$\frac{I}{r}$成正比.
(4)通过查找资料,该小组得知通电长直导线周围某点的磁感应强度B与电流I及距离r之间的数学关系为B=$\frac{{μ}_{0}}{2π}$•$\frac{I}{r}$,其中μ0为介质的磁导率.根据题给数据和测量结果,可计算出μ0=4π×10-7T•m/A.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.如图所示,AB、AC为两条水平光滑导轨,导轨所在空间有竖直向下的匀强磁场,导体棒GH放在导轨上,在水平向右的外力F作用下匀速运动,导轨和导体棒都有电阻,且单位长度的电阻相等,GH从图示位置运动到虚线位置的过程中,以下说法正确的是(  )
A.回路中的电功率不变B.回路中的感应电动势不变
C.回路中的感应电流不变D.导体棒GH所受的安培力不变

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.在光滑的水平地面上,有两物块A和B,A的质量是B质量的2倍,其间用劲度系数为K的轻质弹簧相连,在水平外力作用下由静止开始运动,两水平外力的关系是F>f,如图所示.那么,当整体运动达到稳定时,弹簧的伸长量x等于(  )
A.$\frac{F+2f}{3K}$B.$\frac{F-2f}{3K}$C.$\frac{F-f}{2K}$D.$\frac{F+f}{2K}$

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