【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. A点的电势高于B点的电势
B. B点的电场强度大小是A点的2倍
C. 小球运动到C处的加速度为g﹣a
D. 小球从A到C的过程中电势能先增大后减小
【答案】C
【解析】试题分析:由正点电荷电场线的分布,结合沿着电场线方向电势降低,即可分析电势的高低;根据点电荷电场强度的公式,分析场强关系;由牛顿第二定律,结合库仑定律,即可求解C处的加速度.根据电场力做功的正负来确定电势能如何变化.
解:A、正点电荷的电场线呈发散型,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A错误;
B、结合几何关系:PA=2PB,由点电荷电场强度公式E=k,可知,B点的电场强度大小是A点的4倍,故B错误;
C、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:mgsin30°﹣Fcos30°=ma′,解得:a′=g﹣a.故C正确;
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错误;
故选:C
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【题目】透明发光波波球内充有氦气,通过LED彩灯发出各种色光,为节日增添了光彩。如图所示,一小孩将一波波球通过发光细线系于放在水平地面上的小石块上。如果水平风力突然增大(空气密度保持不变)
A. 波波球受到的浮力将变大
B. 细线的拉力保持不变
C. 波波球可能被吹离地面
D. 波波球可能会使小石块沿水平地面滑动
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【题目】从t=0时刻起,a、b两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的v-t图像如图所示,下列说法中正确的是
A. 40 s时,a、b两物体速度相同
B. 40 s时,a、b两物体相遇
C. 60 s时,物体a在物体b的前方
D. a加速时的加速度大于b的加速度
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【题目】如图所示为地铁站用于安全检查的装置,主要由水平传送带和x光透视系统两部分组成,传送过程传送带速度不变。假设乘客把物品轻放在传送带上之后,物品总会先、后经历两个阶段的运动,用υ表示传送带速率,用μ表示物品与传送带间的动摩擦因数,则
A. 前阶段,物品可能向传送方向的相反方向运动
B. 后阶段,物品受到摩擦力的方向跟传送方向相同
C. υ相同时,μ不同的等质量物品与传送带摩擦产生的热量相同
D. μ相同时,υ增大为原来的2倍,前阶段物品的位移也增大为原来的2倍
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【题目】如图,水平面内有一光滑金属导轨QPMN,MP边长度为d=3 m、阻值为R=1.5 Ω,且MP与 PQ垂直,与MN的夹角为135°,MN、PQ边的电阻不计。将质量m =2 kg、电阻不计的足够长直导体棒搁在导轨上,并与MP平行,棒与MN、PQ交点E、F间的距离L =4 m,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度B =0.5 T。在外力作用下,棒由EF处以初速度v0=3 m/s向右做直线运动,运动过程中回路的电流强度始终不变。求:
(1)棒在EF处所受的安培力的功率P;
(2)棒由EF处向右移动距离2 m所需的时间△t;
(3)棒由EF处向右移动2 s的过程中,外力做功W。
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【题目】如图所示,在x=5cm处有一质点此时一列沿x轴负方向传播的简谐横波,波长为=4m,经过一段时间,x=1m处的质点C刚好开始振动,振动方向沿y轴正方向,将该时间作为计时起点,即t=0,从计时开始经0.3s,x=3m处的质点B第一次到达波峰,则下列说法正确的是_____
A.该简谐波的波速大小为10m/s
B.t=0时质点B的振动方向沿y轴正方向
C.在t=0.3s时,x=4m处的质点A位于平衡位置且运动方向沿y轴正方向
D.在t=0.4s时,x=4m处的质点A的加速度最大且沿y轴正方向
E.在t=0.5s时,位于x=-3m处的质点D第一次到达波峰
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【题目】相距15m的甲、乙两质点在t=0时刻开始沿同一直线相向运动,它们运动的v-t图象如图所示。下列说法正确的是
A. 0~3s内,甲的平均速度比乙的小
B. t=3s时,甲的加速度为零
C. 0~5s内,甲和乙的平均速度相等
D. t=5s时,甲、乙相遇
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【题目】某同学设计了如图所示的装置去验证小球摆动过程中的机械能守恒,实验中小球到达B点(图中未标出)时恰好与桌面接触但没有弹力,D处的箭头处放一锋利的刀片,细线到达竖直位置时被割断,小球做平抛运动落到地面,P是一刻度尺。该同学方案的优点是只需利用刻度尺测量A位置到桌面的高度h,桌面到地面的高度H及平抛运动的水平位移L即可。
(1)测量A位置到桌面的高度h应从____________开始测(选填“球的下边沿”或“球心”)。
(2)实验中改变h多测几次h和L的数值,利用作图像的方法去验证。该同学取纵轴表示L,则横轴应表示________。
(3)若所作图像的斜率为k,则满足_____________关系即可证明小球下摆过程中机械能守恒。
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【题目】如图所示,从A点以v0的水平速度抛出一质量m=1kg的小物块(可视为质点),当物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入固定光滑圆弧轨道BC,圆弧轨道C端切线水平,BC所对的圆心角θ=370。小物块过圆弧轨道C后,滑上与圆弧轨道连为一体的光滑水平板,板的右端与水平面顺时针匀速转动的传送带左端E点等高并靠拢。已知A、B两点距C点的高度分别为H=1.0m、h=0.55m,水平面传送带长为L=9m,物块与水平面传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,传送带传送速度为v=4m/s,g=10m/s2,。sin370=0.6cos370=0.8求:
(1)小物块从A点水平抛出的速度v0大小;
(2)小物块在传送带上运动的时间t及小物块与传送带之间由于摩擦而产生的热量Q
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