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16.电荷量q=1×10-4C的带正电的小物块静止在绝缘水平面上,所在空间存在沿水平方向的电场,其电场强度E的大小与时间t的关系如图甲所示,物块速度v的大小与时间t的关系如图乙所示.重力加速度g=10m/s2.则(  )
A.物块在4s内位移是8mB.物块的质量是1kg
C.物块与水平面间动摩擦因数是0.4D.物块在4 s内电势能减少了14J

分析 根据v-t图象的“面积”求位移.前2s内物块做匀加速直线运动,2s后物块做匀速运动,处于平衡状态,分别使用牛顿第二定律和物体的平衡条件即可解出质量;
匀速运动时电场力与滑动摩擦力平衡;物体电势能的该变量等于电场力做的功

解答 解:A、物块在4s内位移为:x=$\frac{1}{2}$×2×(2+4)m=6m,故A错误.
BC、由图可知,前2s物块做匀加速直线运动,由牛顿第二定律有:
 qE1-μmg=ma,
由图线知加速度为:a=1m/s2       
1s后物块做匀速运动,由平衡条件有:qE2=μmg             
联立解得:q(E1-E2)=ma            
由图可得:E1=3×104N/C,E2=2×104N/C,
代入数据解得:m=1kg     
由qE2=μmg可得:μ=0.2,故B正确,C错误.
D、物块在前2s的位移 S1=$\frac{1}{2}$×2×2m=2m
物块在第2s的位移为  S2=vt2=4m         
电场力做正功 W=qE1S1+qE2S2=3×2+2×4=14J 
则电势能减少了14J,故D正确.
故选:BD.

点评 能根据题目提供的E-t图和v-t图得到相关的信息是解题的关键.明确v-t图象的斜率等于加速度,“面积”大小等于位移

练习册系列答案
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6.下列说法正确的是(  )
A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的轻核聚变
B.轻核聚变与重核裂变均释放能量
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7.如图所示,用一根横截面积为S的硬导线做成一个半径为r的圆环,把圆环部分置于均匀变化的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间的变化率$\frac{△B}{△t}$=k(k>0),ab为圆环的一条直径,导线的电阻率为ρ.则(  )
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A.a-b阶段:加速助跑,人和杆的总机械能增加
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C.c-d阶段:杆伸直、人上升,人的动能减少量等于重力势能增加量
D.d-e阶段:人过横杆后下落,重力所做的功等于人机械能的增加量

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1.如图所示,一水平匀速运动的传送带,右侧通过小圆弧连接两根直光滑金属导轨,金属导轨与水平面成θ=30°角,传送带与导轨宽度均为L=1m.沿导轨方向距导轨顶端x1=0.7m到x2=2.4m之间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场区域abcd,ab、cd垂直于平行导轨,磁感应强度B=1T.将质量均为m=0.1kg的导体棒P、Q相隔△t=0.2s分别从传送带的左端自由释放,两导体棒与传送带间的动摩擦因数均为μ=0.1,两棒到达传送带右端时已与传送带共速.导体棒P、Q在导轨上运动时,始终与导轨垂直且接触良好,P棒进入磁场时刚好做匀速运动,Q棒穿出磁场时速度为$2\sqrt{6}$m/s.导体棒P、Q的电阻均为R=4Ω,导轨电阻不计,g取10m/s2
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5.如图所示为氢原子光谱巴耳末系的形成图,其中可见光的谱线分别是红色的Hα线、蓝绿色的Hβ线、青色的Hγ线、紫绿色的Hδ线,对应的能级跃迁如图所示,则氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级发出的光谱线在光谱中的位置是(  )
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