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【题目】如图所示,不带电物体A和带电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,AB的质量分别为2mm,劲度系数为k的轻弹簧一端固定在水平面上,另一端与物体A相连,倾角为θ的斜面处于沿斜面向上的匀强电场中,整个系统不计一切摩擦.开始时,物体B在一沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用下保持静止且轻绳恰好伸直,然后撤去外力F,直到物体B获得最大速度,且弹簧未超过弹性限度,则在此过程中( )

A. 物体A受到的电场力大小为mgsinθ

B. 物体B的速度最大时,弹簧的伸长量为

C. 撤去外力F的瞬间,物体B的加速度为gsinθ

D. 物体A、弹簧和地球所组成的系统机械能增加量等于物体B和地球组成的系统的机械能的减少量

【答案】BC

【解析】试题分析:开始时,外力F作用在B上,B处于静止状态,对B分析可知:F-mgsinθ-F=0,解得:F=2mgsinθ,选项A错误;当撤去外力瞬间,对AB整体,整体受到的合力为:F=F+mgsinθ=3mgsinθ,F=3ma可得 a=gsinθ,故C正确.当B的合力为零时,B的速度最大,由:kx=F+mgsinθ 解得弹簧的伸长量为:,故C正确;根据能量守恒可知,物体A、弹簧和地球所组成的系统机械能增加量等于物体B电势能的减少量和B物体机械能的减小量之和.故D错误;故选BC

练习册系列答案
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【题目】如图虚线abc代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即UabUbc, 实线为一带正电的点电荷仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,PQ是这条轨迹上的两点,据此可知( )

A. 三个等势面中,c的电势最高

B. 该点电荷在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大

C. 该点电荷通过P点时的动能比通过Q点时大

D. 该点电荷通过P点时的加速度比通过Q点时小

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【题目】关于电源和电流,下述说法正确的是()

A. 电源的电动势在数值上始终等于电源正负极之间的电压

B. 从能量转化的角度看,电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能

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D. 打开教室开关,日光灯立刻就亮了,表明导线中自由电荷定向运动的速率接近光速

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【题目】把质量为m,带电量为q的质点,以初速v0在水平方向的匀强电场中竖直向上抛出,如图所示。质点在电场中上升到最大高度的过程中

电势能不变

机械能不变

受到重力冲量的大小为mv0

到达最高点时速度为零,加速度大于g

到达最高点时重力的瞬时功率为零,合力的瞬时功率不为零

A.①② B.②③ C.②③④ D.③⑤

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【题目】引入熵的概念后,人们也把热力学第二定律叫做熵增加原理,具体表述为:

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【题目】在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场,质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出,从B点进入电场,到达C点时速度方向恰好水平,A、B、C三点在同一直线上,且AB=2BC,如图所示由此可见

A电场力为3mg

B小球带正电

C小球从A到B与从B到C的运动时间之比2:1

D小球从A到B与从B到C的速度变化量相同

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【题目】如图所示,AB为固定在竖直平面内粗糙倾斜轨道,BC为光滑水平轨道,CD为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,且AB与BC通过一小段光滑弧形轨道相连,BC与弧CD相切。已知AB长为L=10m,倾角θ=37°,BC长s=4m,CD弧的半径为R=2m,O为其圆心,∠COD=143°。整个装置处在水平向左的匀强电场中,电场强度大小为E=1×103N/C。一质量为m=0.4kg、电荷量为q=+3×10 -3C的物体从A点以初速度vA=15m/s沿AB轨道开始运动。若物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ=0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,物体运动过程中电荷量不变。求

(1)物体在AB轨道上运动时,重力和电场力对物体所做的总功;

(2)物体在C点对轨道的压力为多少;

(3)用物理知识判断物体能否到达D点;

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【题目】水平放置的平行金属板AB间的距离d=01m,板长L=03m,在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板,小孔恰好位于AB板的正中间,距金属板右端x=05m处竖直放置一足够大的荧光屏,现在AB板间加如图b所示的方波形电压,已知U0=10×102V,在挡板的左侧,有大量带正电的相同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向挡板,粒子的质量m=10×10-12kg,电荷量q=10×10-7C,速度大小均为v0=10×104m/s,带电粒子的重力不计,求:

1粒子在电场中的运动时间;

2t=0时刻进入的粒子离开电场时的速度;

3如果撤去带有小孔的挡板,求荧光屏上出现粒子的区域

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【题目】显像管是旧式电视机的主要部件,显像管的简要工作原理是阴极K发射的电子束经电场加速后,进入放置在其颈部的偏转线圈形成的偏转磁场,发生偏转后的电子轰击荧光屏,使荧光粉受激发而发光,图a为电视机显像管结构简图。

显像管的工作原理图可简化为图b。其中加速电场方向、矩形偏转磁场区域边界MN和PQ均与OO平行,荧光屏与OO垂直。磁场可简化为有界的匀强磁场,MN=4d,MP=2d,方向垂直纸面向里,其右边界NQ到屏的距离为L。

若阴极K逸出的电子其初速度可忽略不计,质量为m,电荷量为e,从O点进入电压为U的电场,经加速后再从MP的中点射入磁场,恰好从Q点飞出,最终打在荧光屏上。

l求电子进入磁场时的速度;

2求偏转磁场磁感应强度B的大小以及电子到达荧光屏时偏离中心O点的距离;

3电子束在屏上依次左右上下经过叫做扫描。每次击中荧光屏上的一个点称为像素,整屏的像素多少叫做显示分辨率。图像由大量像素组成,每屏图像为一帧。为了能让眼睛看到活动的画面,并且感觉不出来图像的扫描过程,需要依靠视觉暂留现象,短时间内完成多帧扫描。假设每个像素同时由n个电子击中而发光,显示器的分辨率为p,每秒显示整屏图像的帧数为k,求进人磁场的电子束的等效电流。

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