【题目】如图所示,水平放置的带小孔的金属薄板间有匀强电场,薄板的上极板电势高于下极板,板间距d=1.25m.M恰好在薄板小孔P、N的正上方,距上极板的距离h=1.25m.若从M处由静止释放一个质量m=1×10﹣3kg电荷量为qa=﹣4×10﹣3C的带电小球a,小球a恰好能到达下极板的N孔处而未穿出极板,现若将m=1×10﹣3kg电荷量为qb=﹣5×10﹣3C的带电小球b从M点由静止释放,重力加速度g=10m/s2 , 下列说法正确的是( )
A.薄板间的匀强电场的电场强度为3×105N/C
B.薄板间的匀强电场的电场强度为5×105N/C
C.带电小球a从M处下落至下极板的时间为1.0s
D.带电小球b从M处下落的过程中机械能的变化量为﹣ J
【答案】B,C,D
【解析】解:A、小球由静止开始下落到下端的小球到达下极板的过程中,由动能定理得:
mg(h+d)﹣Eqad=0
解得:E=5×105N/C.故A错误,B正确;
C、对于小球自由下落的过程,有 h=
解得,t1= = s=0.5s;
小球到达小孔时的速度为 v1= = m/s=5m/s;
小球在匀强电场中的加速度 α=
代入数据得:a=10m/s2;
由0=v﹣at2
代入数据解得:t2=0.5 s.
故带电小球a从M处下落至下极板的时间为:t=t1+t2=0.5s+0.5s=1.0s.故C正确;
D、设带电小球b在电场内下降的高度为x,由动能定理得:mg(h+x)﹣Eqbx=0
代入数据得:x= m
此过程中小球的机械能的改变量等于克服电场力做的功,即△E机=﹣qbEx
代入数据得: J
故选:BCD
【考点精析】解答此题的关键在于理解动能定理的综合应用的相关知识,掌握应用动能定理只考虑初、末状态,没有守恒条件的限制,也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力学问题,都可以用动能定理分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷.
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【题目】如图所示,M、N两平行金属板间存在着正交的匀强电场和匀强磁场,一带电粒子(重力不计)从O点以速度υ沿着与两板平行的方向射入场区后,做匀速直线运动,经过时间t1飞出场区;如果两板间撤去磁场,粒子仍以原来的速度从O点进入电场,经过时间的t2飞出电场;如果两板间撤去电场,粒子仍以原来的速度从O点进入磁场后,经过时间t3飞出磁场,则t1、t2、t3的大小关系为( )
A.t1=t2<t3
B.t2>t1>t3
C.t1=t2=t3
D.t1>t2=t3
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【题目】某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx , 现备有下列器材:
A.电流表(量程100 μA,内阻约为 2kΩ);
B.电流表(量程500 μA,内阻约为300Ω);
C.电压表(量程15V,内阻约为100kΩ);
D.电压表(量程50V,内阻约为500kΩ);
E.直流电源(20V,允许最大电流1A);
F.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,额定功率1W);
G.电键和导线若干.
电流表应选 , 电压表应选 . (填字母代号)
该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:
①;
② .
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【题目】下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是( )
A. 由F=ma可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比;
B. 由m=F/a可知,物体的质量与其所受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比;
C. 由a=F/m可知,物体的加速度与其所受的合外力成正比,与其质量成反比;
D. 由m=F/a可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得
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【题目】如图(甲)所示,MN为竖直放置彼此平行的两块平板,板间距离为d,两板中央各有一个小孔OO′正对,在两板间有垂直于纸面方向的磁场,磁感应强度随时间的变化如图(乙)所示.有一群正离子在t=0时垂直于M板从小孔O射入磁场,已知正离子质量为m、带电荷量为q,正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为T0 . 不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响,不计离子所受重力.求:
(1)磁感应强度B0的大小;
(2)要使正离子从O′孔垂直于N板射出磁场,正离子射入磁场时的速度v0的可能值.
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【题目】有一个小灯泡上标有“4V、2W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的I﹣U图线.现有下列器材供选用:
A.电压表(0~5V,内阻10kΩ)
B.电压表(0~15V,内阻20kΩ)
C.电流表(0~3A,内阻1Ω) D.电流表(0~0.6A,内阻0.4Ω)
E.滑动变阻器(10Ω,2A) F.滑动变阻器(500Ω,1A)
G.学生电源(直流6V)、开关、导线若干
(1)实验时,选用图甲而不选用图乙的电路图来完成实验,理由是 卷)
(2)实验中所用电压表应选 , 电流表应选用 , 滑动变阻器应选用 . (用序号字母表示)
(3)把图丙中所示的实验器材用实线连接成实物电路图.
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【题目】图示是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的三作面向下,通入图示方向的电流I,C、D两侧面会形成电势差UCD , 下列说法正确的是(该元件正常工作时,磁场必须垂直工作面)( )
A.电势差UCD仅与材料有关
B.若霍尔霉件的自由电荷是自由电子,则c侧的电势低于D侧的电势
C.其他条件不变,仅增大匀强磁场的磁感应强度时,电势差UCD变大
D.在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平
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【题目】在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤.
(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如表:
弹力F(N) | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
伸长量x(10﹣2m) | 0.74 | 1.80 | 2.80 | 3.72 | 4.60 | 5.58 | 6.42 |
用作图法求得该弹簧的劲度系数k= N/m;
(2)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图2所示,其读数为 N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N,请在图1中画出这两个共点力的合力F合;
(3)由图得到F合= N.
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【题目】小船横渡一条两岸平行的河流,船本身提供的速度即静水速度大小不变、船身方向垂直于河岸,水流速度与河岸平行,已知小船的运动轨迹如图所示,则
A. 越接近河岸水流速度越小
B. 越接近河岸水流速度越大
C. 无论水流速度是否变化,这种渡河方式耗时最短
D. 根据生活实践经验,这种渡河方式位移最短
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