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【题目】如图所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆与半径为R的圆周交于BC两点,在圆心处有一固定的正点电荷,B的中点,C点位于圆周的最低点,现有一质量为m、电荷量为v的带负电小球套在杆上从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为gA点距离C点所在水平面的高度为3R小球滑到B点时的速度大小为.

1)求小球滑至C点时速度的大小;

2)求AB两点间的电势差

3)若以C点作为零电势点,求A点的电势为多少?

【答案】1 2 3

【解析】

1)因BC两点电势相等,故小球从BC的过程中电场力做的总功为零,由几何关系可得BC的竖直高度

根据动能定理有

解得

.

2)因为电势差,小球从AC,重力和电场力均做正功,所以由动能定理有

解得

因为,所以

.

3)因为,所以

.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在水平面内有一固定的U型裸金属框架,框架上静止放置一根粗糙的金属杆ab,整个装置放在竖直方向的匀强磁场中,如图所示.下列说法中正确的是( )

A. 只有当磁场方向向上且增强,ab杆才可能向左移动

B. 只有当磁场方向向下且减弱,ab杆才可能向右移动

C. 无论磁场方向如何,只要磁场减弱,ab杆就可能向右移动

D. 当磁场变化时,ab杆中一定有电流产生,且一定会移动

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学利用如图甲所示装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化,螺线管的内阻,初始时滑动变阻器的滑片位于正中间20的位置,打开传感器,将质量为m的磁铁置于螺线管正上方静止释放,磁铁上表面为N.穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止(磁铁下落中受到的电磁阻力远小于磁铁重力,不发生转动),释放点到海绵垫的高度差为h.计算机屏幕上显示出如图乙所示的曲线.

1)磁铁穿过螺线管的过程中,产生第一峰值时线圈中的感应电动势约为________V.

2)图像中UI出现前后两个峰值,对比实验过程发现,这两个峰值是磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的,对这一现象相关说法正确的是________.

A.磁铁从静止下落到穿过螺线管掉落到海绵垫上的过程中,线圈中的磁通量变化率先增大后减小

B.如果仅将滑动变阻器的滑片从中间向左移动,坐标系中的两个峰值都会减小

C.磁铁在穿过线圈过程中加速度始终小于重力加速度g

D.如果仅略减小h,两个峰值都会减小

3)在磁铁下降h的过程中,可估算由机械能转化的电能的大小约为________J.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在如图所示的平面直角坐标系中存在一个半径R0.2 m的圆形匀强磁场区域,磁感应强度B1.0 T,方向垂直纸面向外,该磁场区域的右边缘与坐标原点O相切.y轴右侧存在电场强度大小为E1.0×104N/C的匀强电场,方向沿y轴正方向,电场区域宽度L0.1 m.现从坐标为(0.2 m,-0.2 m)P点发射出质量m2.0×109kg、带电荷量q5.0×105C的带正电粒子,沿y轴正方向射入匀强磁场,速度大小v05.0×103m/s.重力不计.

(1)求该带电粒子射出电场时的位置坐标;

(2)为了使该带电粒子能从坐标为(0.1 m,-0.05 m)的点回到电场,可在紧邻电场的右侧一正方形区域内加匀强磁场,试求所加匀强磁场的磁感应强度大小和正方形区域的最小面积.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,电阻不计、间距为l的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接一定值电阻R。质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上,受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动,外力F与金属棒速度v的关系是F=F0+kvF0k是常量),金属棒与导轨始终垂直且接触良好。金属棒中感应电流为i,受到的安培力大小为FA,电阻R两端的电压为UR,感应电流的功率为P,它们随时间t变化图象可能正确的有

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某物理兴趣小组要将一个内阻未知的电流表改装成量程为03V的电压表,为此他们用如图所示电路测定该电流表的内阻,实验室可提供的器材如下:

A.电流表G:满偏电流为,内阻未知;

B.干电池:电动势为3V,内阻未知;

C.滑动变阻器:最大阻值为,额定电流为1A

D.滑动变阻器:最大阻值为,额定电流为0.5A

E.电阻箱:阻值范围为

F.开关两个,导线若干

1)滑动变阻器R应选用________(填“C”“D”),将开关都断开,连接好实物图,使滑动变阻器接入电路的电阻达到最大后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表G的示数为

2)闭合开关,调节电阻箱的阻值为时,电流表G的示数为,则电流表G的内阻_______

3)为将该电流表改装成量程为03V的电压表,需串联电阻的阻值为______

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2 Ω,则

A. t=0时,线圈平面平行于磁感线

B. t=1 s时,线圈中的电流改变方向

C. t=1.5 s时,线圈中的感应电动势最大

D. 一个周期内,线圈产生的热量为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】现代科学研究中常用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场加速电子设备。电子感应加速器主要有上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。当电磁铁绕组通以变化电流时,产生变化磁场,穿过真空盒所包围区域内磁通量也随时间变化,这时真空盒空间内就产生感应涡旋电场,电子将在涡旋电场作用下得到加速。如图所示(上图为侧视图、下图为真空室俯视图),若电子被“约束”在半径为R圆周上运动,当电磁铁绕组通有图中所示电流时

A.电子在轨道上逆时针运动

B.保持电流方向不变,当电流增大时,电子将加速

C.保持电流方向不变,当电流减小时,电子将加速

D.被加速时电子做圆周运动周期不变

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】对电现象及规律的认识,下列说法正确是(  )

A.电场线是电场中实际存在的线

B.丝绸和玻璃棒摩擦后,玻璃棒带正电是由于丝绸上一些正电荷转移到玻璃棒上

C.真空中两点电荷电荷量均变为原来的2倍,距离不变,则它们之间的作用力变为原来的4

D.真空中两点电荷间距离变为原来的2倍,电荷量不变,则它们之间的作用力变为原来的一半

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同步练习册答案