【题目】如图所示,光滑绝缘细管与水平面成 30°角,在管的右上方 P 点固定一个点电荷+Q, P 点与细管在同一竖直平面内,管的顶端 A 与 P 点连线水平,图中 PB 垂直 AC, B 是 AC 的中点。带电荷量为-q的小球(小球直径略小于细管的内径)从管中 A 处由静止开始沿管向下运动,它在 A 处时的加速度为a,不考虑小球电荷量对+Q 形成的电场的影响。则在电场中( )
A. B 点的电场强度大小是 A 点的 3 倍
B. 小球运动到 C 处的加速度为 g-a
C. A 点的电势高于 B 点的电势
D. 小球从 A 到 C 的过程中电势能先减小后增大
【答案】BD
【解析】
A. 结合几何关系:PA=2PB,由点电荷电场强度公式,可知,电场强度的大小与间距的平方成反比,则B点的电场强度大小是A点的4倍,故A错误;
B. 在A处时小球的加速度为a,对A点受力分析,电场力、重力与支持力,由力的合成法则可知,合外力由重力与电场力沿着细管方向的分力之和提供的;当在C处时,小球仍受到重力、电场力与支持力,合外力是由重力与电场力沿着细管方向的分力之差提供的,
由A处可知,Fcos30+mgsin30=ma;
而在C处,则有:mgsin30Fcos30=ma′,
解得:a′=ga.故B正确;
C. 正点电荷的电场线发散型,由于沿着电场线方向,电势降低,因此A点的电势低于B点的电势,故C错误;
D. 根据电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加,可知:小球带负电,从A到C的过程中,电场力先做正功,后做负功,则电势能先减小后增大,故D正确;
故选:BD.
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【题目】如图,空间有一竖直向下沿x轴方向的静电场,电场的场强大小按E=kx分布(x是轴上某点到O点的距离),。x轴上,有一长为L的绝缘细线连接A、B两个小球,两球质量均为m,B球带负电,带电荷量为q,A球距O点的距离为L。两球现处于静止状态,不计两球之间的静电力作用。
(1)求A球的带电荷量qA;
(2)剪断细线后,求B球的最大速度vm。
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【题目】如图甲所示,一质量为2kg的物体受水平拉力F作用,在粗糙水平面上做加速直线运动时的a-t图像如图乙所示,t=0时其速度大小为2m/s,滑动摩擦力大小恒为2N,则( )
A.在t=6s的时刻,物体的速度为18m/s
B.在0~6s时间内,合力对物体做的功为400J
C.在t=6s的时刻,摩擦力的功率为36W
D.在t=6s的时刻,拉力F的功率为200W
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【题目】如图所示,空间存在方向垂直于纸面向里的分界磁场。其中在MN左侧区域的磁感应强度大小为B;在MN右侧区域的磁感应强度大小为3B。一质量为m、电荷量为q、重力不计的带电粒子以平行纸面的速度ν从MN上的O点垂直M射入磁场,此时开始计时,当粒子的速度方向再次与入射方向相同时,下列说法正确的是
A. 粒子运动的时间是
B. 粒子运动的时间是
C. 粒子与O点间的距离为
D. 粒子与O点间的距离为
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【题目】某同学研究小滑块与水平长木板之间的动摩擦因数,查阅资料得知当地的重力加速度为g。选用的实验器材是:长木板、小滑块(可安装挡光片)、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、螺旋测微器、刻度尺。器材安装如图甲所示。
(1)主要的实验过程如下:
①用螺旋测微器测量挡光片宽度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动摩擦因数μ=___________(用物理量g、d、L、t表示)
(2)为了减小测量动摩擦因数的误差,可采用的方法是___________。
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【题目】某“电场抛射装置”如图所示。两正对平行金属板 A、 B 竖直放置,相距为 d,两板间固定一内壁光滑的绝缘细直管 CD,细管与水平面的夹角为 37° ,与金属板夹角 53° 。一质量为 m、带电量为 q 的小球(半径略小于细管半径)从管口 C 处无初速释放,经板间电场加速后从另一管口 D 射出,恰好水平进入到与细管处在同一竖直平面的四分之三圆弧轨道的最低点 M, M 点与 C 点的高度差也为d。重力加速度为 g, sin37°=0.6, cos37°=0.8。求:
(1)小球从管口 D 运动到 M 点所用的时间
(2)电场力对小球做功多少
(3)若小球在圆弧轨道上运动的过程中始终不脱离轨道,求圆弧轨道的半径的取值范围
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【题目】如图,三棱镜的横截面为直角三角形 ABC, ∠A=30°, ∠B=60°, BC 边长度为 L,一束垂直于 AB 边的光线自 AB 边的 P 点射入三棱镜, AP 长度 d<L,光线在 AC 边同时发生反射和折射,反射光线和折射光线恰好相互垂直,已知光在真空中的速度为 c。求:
(1)三棱镜的折射率;
(2)光从 P 点射入到第二次射出三棱镜经过的时间。
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【题目】如图,倾角为的光滑斜面上存在着两个磁感应强度大小相同的匀强磁场,其方向一个垂直于斜面向上,一个垂直于斜面向下,它们的宽度均为L。一个质量为m、边长也为L的正方形线框以速度进入上部磁场恰好做匀速运动,边在下部磁场运动过程中再次出现匀速运动。重力加速度为g,则
A. 在进入上部磁场过程中的电流方向为
B. 当边刚越过边界时,线框的加速度为
C. 当边进入下部磁场再次做匀速运动时.速度为
D. 从边进入磁场到边进入下部磁场再次做匀速运动的过程中,减少的动能等于线框中产生的焦耳热
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【题目】(1)在“验证动量守恒定律”的实验中,将仪器按要求安装好后开始实验,如图所示。第一次不放被碰小球,直接将入射小球从斜槽轨道上某位置由静止释放;第二次把被碰小球直接静止放在斜槽末端的水平部分,让入射小球仍从斜槽轨道上的同一位置由静止释放。在白纸上记录下重锤位置和各小球落点的平均位置依次为0、A、B、C,设入射小球和被碰小球的质量分别为m1、m2,则下列说法中正确的有______ 。
A.第一、二次入射小球的落点分别是B、A
B.第二次被碰小球的落点是B
C.入射小球的质量应该小于被碰小球的质量
D.若碰撞过程动量守恒,在误差允许的范围内应满足:m1·AB=m2·0C
(2)小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣,他确定了一段铅笔芯做为研究对象,用螺旋测微器测得笔芯的直径如图1所示。
他利用伏安法测量其电阻值,测量出7组铅笔芯两端的电压和通过它的电流的数据如下表所示。
①螺旋测微器的示数为________________mm。
②请按电流表外接法用笔画线代替导线在答题卡中的实物接线图中完成余下导线的连接。
③请在答题卡中的坐标纸上绘出U-I图线。根据图线求得这段铅笔芯电阻的测量值为________。(结果保留两位有效数字)
④该测量值与其真实值比较偏__(选填“大”或“小”),造成这一系统误差的原因是__ 。
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