【题目】半径为R,均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场;场强大小沿半径分布如图所示,图中E0已知,E﹣r曲线下O﹣R部分的面积等于R﹣2R部分的面积.
(1)写出E﹣r曲线下面积的单位;
(2)己知带电球在r≥R处的场强E=,式中k为静电力常量,该均匀带电球所带的电荷量Q为多大?
(3)求球心与球表面间的电势差△U;
(4)质量为m,电荷量为q的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R处?
【答案】(1)E﹣r曲线下面积的单位为V
(2)该均匀带电球所带的电荷量Q为.
(3)球心与球表面间的电势差为.
(4)质量为m,电荷量为q的负电荷在球面处需具有的速度可以刚好运动到2R处.
【解析】解:(1)E﹣r曲线下面积表示电势差,则单位为V.
(2)根据R处的场强为E0,有,解得Q=
.
(3)E﹣r曲线下围成的面积表示电势差,则球心与球表面间的电势差△U=.
(4)E﹣r曲线下O﹣R部分的面积等于R﹣2R部分的面积,知表面与2R处的电势差大小为
根据动能定理得,
解得.
答:(1)E﹣r曲线下面积的单位为V
(2)该均匀带电球所带的电荷量Q为.
(3)球心与球表面间的电势差为.
(4)质量为m,电荷量为q的负电荷在球面处需具有的速度可以刚好运动到2R处.
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【题目】如图所示,MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距L为1 m,电阻不计.导轨所在的平面与磁感应强度B为1 T的匀强磁场垂直.质量m=0.2 kg、电阻r=1 Ω的金属杆ab始终垂直于导轨并与其保持光滑接触,导轨的上端接有阻值为R=3 Ω的灯泡.金属杆从静止下落,当下落高度为h=4 m后灯泡保持正常发光.重力加速度为g=10 m/s2.求:
(1)灯泡的额定功率;
(2)金属杆从静止下落4 m的过程中通过灯泡的电荷量;
(3)金属杆从静止下落4 m的过程中灯泡所消耗的电能.
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【题目】质量为m的小球穿在足够长的水平直杆上,小球与杆之间的动摩擦因数为,受到方向始终指向O点的水平力F作用,且
,k为比例系数,s为小球和O点的距离.小球从a点由静止出发恰好运动到d点;小球在d点以初速度v0向a点运动,恰好运动到b点.已知Oc垂直于杆且c为垂足,b点为ac的中点,oc=d,cd=bc=l.不计小球的重力,下列说法正确的是
A. 小球从a运动到d的过程中只有两个位置F的功率为零
B. 小球从a运动到b的与从b运动到c的过程克服摩擦力做功相等
C.
D. 小球在d的速度至少要2v0才能运动到a点
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【题目】.如图所示,质量为m的物块在水平恒力F的推动下,从山坡(粗糙)底部的A处由静止起运动至高为h的坡顶B处,获得的速度为v,AB之间的水平距离为x,重力加速度为g,下列说法不正确的是( )
A. 物块克服重力所做的功是mgh B. 合外力对物块做的功是mv2
C. 推力对物块做的功是mv2+mgh D. 阻力对物块做的功是
mv2+mgh-Fx
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【题目】下列关于物理学史和物理思想方法,叙述错误的是()
A. 卡文迪许在测量万有引力常量的实验中,运用了“放大法”
B. “牛顿第一定律”是牛顿通过大量实验得出的
C. 从物理思想方法上讲,平均速度体现了“等效替代”的物理思想
D. 功率是采用“比值法”定义的物理量
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【题目】(题文)相向运动的A、B两辆小车相撞后,一同沿A原来的方向前进,则碰撞前的瞬间()
A. A车的动量一定大于B车的速度 B. A车的速度一定大于B车的动量
C. A车的质量一定大于B车的质量 D. A车的动能一定大于B车的动能
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【题目】从5 m高的楼上以某一速度竖直向下抛出的篮球,在与水平地面相碰后竖直弹起,上升到高2 m处被树杈卡住.在这段过程中( )
A. 篮球的位移为3m,方向竖直向下,路程为7m
B. 篮球的位移为7m,方向竖直向上,路程为7m
C. 篮球的位移为3m,方向竖直向下,路程为3m
D. 篮球的位移为7m,方向竖直向上,路程为3m
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【题目】某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系,可用的器材如下:电源(电动势为3V,内阻为1Ω)、电键、滑动变阻器(最大阻值为20Ω)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干.(电压表和电流表均视为理想电表)
(1)实验中得到了小灯泡的U﹣I图象如图甲所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而____.(选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)根据图甲,在图乙中把缺少的导线补全,连接成实验的电路_______.
(3)若某次连接时,把AB间的导线误接在AC之间,合上电键,任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭,则此时的电路中,小灯泡获得的最小功率是___W.(计算结果保留2位有效数字)
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