【题目】如图所示,在竖直平面内有一匀强电场,一带电量为+q、质量为m的小球在力F的作用下,沿图中虚线由M至N做竖直向上的匀速运动。已知力F和MN之间的夹角为45°,MN之间的距离为d,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 电场的方向可能水平向左
B. 电场强度E的最小值为
C. 当qE=mg时,小球从M运动到N时电势能变化量为零
D. F所做的功一定为
【答案】BC
【解析】
A.小球受力情况:小球受到重力mg、拉力F与电场力qE,因为小球做匀速直线运动,合力为零,则F与qE的合力与mg大小相等、方向相反,作出F与qE的合力,如图
根据上图可知,电场力在右侧,由于小球带正电,电场方向与电场力方向相同,故指向右侧,故A错误;
B.由图可知,当电场力qE与F垂直时,电场力最小,此时场强也最小。则得:qE=mgsinθ,所以电场强度的最小值为,故B正确;
C.当mg=Eq时,根据几何关系,电场力水平向右,与MN垂直,小球从M运动到N电场力不做功,即小球从M运动到N时电势能变化量为零,故C正确;
D.由于电场力变化时,F大小也跟随着改变,所以做功也不能具体确定值,故D错误;
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【题目】a、b、c三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径从空气射向玻璃砖,如图所示,光线b正好过圆心O,光线a、c从光线b的两侧对称入射,从玻璃砖下表面进入空气后与光线b分别交于P、Q,则下列说法正确的是( )
A.玻璃对三种光的折射率关系为
B.玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率
C.a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长
D.a、b、c三种光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间b光最长
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【题目】如图所示,质量为80kg的滑雪运动员,在倾角θ为30°的斜坡顶端,从静止开始匀加速下滑50m到达坡底,用时10s.若g取10m/s2,求:
(1)运动员下滑过程中的加速度大小;
(2)运动员到达坡底时的速度大小;
(3)运动员受到的阻力大小.
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【题目】如图所示,在匀强磁场的上方有一半径为R、质量为m的导体圆环,圆环的圆心距离匀强磁场上边界的距离为h。将圆环静止释放,圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间,速度均为v。已知圆环的电阻为r,匀强磁场的磁感应强度大小为B,重力加速度为g。下列说法正确的是
A. 圆环进入磁场的过程中,圆环的右端电势高
B. 圆环进入磁场的过程做的是匀速直线运动
C. 圆环进入磁场的过程中,通过导体某个横截面的电荷量为
D. 圆环进入磁场的过程中,电阻产生的热量为2mgR
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【题目】某探究小组准备用图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻,实验器材如下:
待测电源(电动势约2V);
电阻箱R(最大阻值为99.99Ω);
定值电阻R0(阻值为2.0Ω);
定值电阻R1(阻值为4.5kΩ)
电流表G(量程为400μA,内阻Rg=500Ω)
开关S,导线若干.
(1)图甲中将定值电阻R1和电流表G串联,相当于把电流表G改装成了一个量程为_____V的电压表;
(2)闭合开关,多次调节电阻箱,并记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I;
(3)分别用E和r表示电源的电动势和内阻,则 和 的关系式为_________(用题中字母表示);
(4)以为纵坐标, 为横坐标,探究小组作出的图像如图(乙)所示,根据该图像求得电源的内阻r=0.50Ω,则其电动势E=______V(保留两位有效小数);
(5)该实验测得的电动势与真实值相比,理论上______ .(填“>”“<”或“=”)
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【题目】如图,某空间站在轨道半径为R的近地圆轨道I上围绕地球运行,一宇宙飞船与空间站对接后,在轨道I上围绕地球运行多圈后又与空间站分离,进入椭圆轨道II运行.已知椭圆轨道的远地点到地球球心的距离为3.5R,地球质量为M,万有引力常量为G,则
A.空间站在圆轨道I上运行的周期为
B.空间站与飞船对接后在圆轨道I上运行的周期变小
C.飞船在椭圆轨道远地点的速率是近地点的3.5倍
D.飞船与空间站分离后在远离地球过程中其机械能不断增大
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【题目】如图所示,在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场,在第I象限和第IV象限的圆形区域内分别存在如图所示的匀强磁场,在第IV象限磁感应强度大小是第Ⅰ象限的2倍.圆形区域与x轴相切于Q点,Q到O点的距离为L,有一个带电粒子质量为m,电荷量为q,以垂直于x轴的初速度从轴上的P点进入匀强电场中,并且恰好与y轴的正方向成60°角以速度v进入第I象限,又恰好垂直于x轴在Q点进入圆形区域磁场,射出圆形区域磁场后与x轴正向成30°角再次进入第I象限。不计重力。求:
(1)第I象限内磁场磁感应强度B的大小:
(2)电场强度E的大小;
(3)粒子在圆形区域磁场中的运动时间。
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【题目】某同学研究小滑块在水平长木板上运动所受摩擦力的大小,选用的实验器材是:长木板、总质量为m的小滑块、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺。器材安装如图甲所示。
(1)主要实验过程:
①用游标卡尺测量挡光片宽度d,读数如图乙所示,则d=__________mm
②让小滑块从斜面上某一位置释放,读出小滑块通过光电门时数字毫秒计示数t;
③用刻度尺量出小滑块停止运动时挡光片与光电门间的距离L;
④求出小滑块与木板间摩擦力f=__________(用物理量m、d、L、t表示):
(2)若实验中没有现成的挡光片,某同学用一宽度为6cm的金属片替代,这种做法是否合理?__________(选填“合理”或“不合理”)。
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【题目】手电筒里的两节干电池(串联)用久了,灯泡发出的光会变暗,这时我们会以为电池没电了。但有人为了“节约”,在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用。设一节新电池的电动势E1=1.5V,内阻r1=0.3Ω;一节旧电池的电动势E2=1.2V,内阻r2=4.3Ω。手电筒使用的小灯泡的电阻R=4.4Ω。求:
(1)当使用两节新电池时,灯泡两端的电压;
(2)当使用新、旧电池混装时,灯泡两端的电压及旧电池的内阻r2上的电压;
(3)根据上面的计算结果,分析将新、旧电池搭配使用是否妥当。
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