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【题目】如图所示,在竖直平面内有水平向左的匀强电场,在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线,细线一端固定在O点,另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成θ角,此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动,重力加速度为g。下列说法正确的是( )

A. 匀强电场的电场强度E=

B. 小球动能的最小值为Ek=

C. 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小

D. 小球从图示位置开始,在竖直平面内逆时针运动一周的过程中,其电势能先减小后增大

【答案】AB

【解析】

A. 小球静止时悬线与竖直方向成θ角,受重力、拉力和电场力,三力平衡,根据平衡条件,有:mgtanθ=qE,解得,故A正确。

B. 小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动,在等效最高点A速度最小,根据牛顿第二定律,有,则最小动能

C. 小球的机械能和电势能之和守恒,则小球运动至电势能最大的位置机械能最小,小球带负电,则小球运动到圆周轨迹的最左端点时机械能最小,故C错误;

D. 小球从初始位置开始,在竖直平面内运动一周的过程中,电场力先做正功,后做负功,再做正功,则其电势能先减小后增大,再减小,故D错误;

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,倾角为θ=30°的光滑绝缘直角斜面ABC,D是斜边AB的中心,在C点固定一个带电荷量为+Q的点电荷.一质量为m,电荷量为﹣q的小球从A点由静止释放,小球经过D点时的速度为v,到达B点时的速度为0,则(  )

A. 小球从AD的过程中静电力做功为mv2

B. 小球从AD的过程中电势能逐渐减小

C. 小球从AB的过程中电势能先减小后增加

D. AB两点间的电势差UAB=

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【题目】某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500N/m。如图甲所示,用弹簧OC和相同弹簧秤ab做“探究求合力的方法”实验。在保持弹簧伸长1.00cm不变的条件下:

(1)若弹簧秤ab间夹角为90°,弹簧秤a的读数如图乙所示,则弹簧秤a的读数为______N

(2)若弹簧秤ab间夹角小于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,增大弹簧秤b与弹簧OC的夹角,则弹簧秤a的读数__________、弹簧秤b的读数__________(填“变大”、“变小”或“不变”)。

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【题目】如图所示,劲度系数为k100N/m的轻质弹簧与完全相同的导热活塞AB不拴接,一定质量的理想气体被活塞AB分成两个部分封闭在可导热的汽缸内。活塞AB之间的距离与B到汽缸底部的距离均为l1.1m,初始时刻,气体I与外界大气压强相同,温度为T1300K,将环境温度缓慢升高至T2450K,系统再次达到稳定,A已经与弹簧分离,已知活塞AB的质量均为m2.0kg。横截面积为S20cm2;外界大气压强恒为p01.0×105Pa。不计活塞与汽缸之间的摩擦且密封良好,g10m/s2,求活塞A相对初始时刻上升的高度。

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【题目】如图1所示为理想的自耦变压器,现在自耦变压器的原线圈 MN 两端接有如图 2 所示的交流电源,已知小灯泡的额定电压为 40 VV 为理想交流电压表。则下列说法正确的是(  )

A.当小灯泡正常发光时,自耦变压器的滑动触头恰好位于线圈的中点

B.通过小灯泡的电流的频率应为0.2 Hz

C.电压表的示数为20V

D.将电阻箱的阻值调小时,小灯泡消耗的电功率减小

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【题目】某中学实验小组的同学利用如图1所示的实验装置完成了动能定理的验证,将带有遮光条的物块放在气垫上,用细绳连接并跨过光滑的定滑轮,在靠近滑轮的位置固定一光电门,已知物块和钩码的质量分别为Mm,重力加速度为g。该小组的同学完成来如下操作:

1)用螺旋测微器测量来遮光条的宽度,如图2所示,则遮光条的宽度d=______mm

2)将物块由远离定滑轮的一段无初速度释放,并测出释放点距离光电门的间距s

3)记录遮光条的挡光时间t

4)多次改变s,重复(2)(3),如果利用图像完成实验的验证,该小组的同学用s为纵轴,为横轴,发现该图像为过原点的直线,该图像的关系式为__________(用已知量和测量量表示)

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【题目】如图所示,在粗糙水平木板上放一个物块,使木板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,为水平直径,为竖直直径,在运动中木板始终保持水平,物块相对于木板始终静止,则(  )

A.物块始终受到三个力作用

B.物块受到的合外力始终指向圆心

C.两个位置,物块所受支持力相同,摩擦力为零

D.两个位置物块所受摩擦力提供向心力,支持力

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【题目】在①研究加速度与外力(质量m一定)的关系;②验证机械能守恒定律;③探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中;某同学正确做出了三个实验的图像,如下图中A、B、C所示。根据坐标轴代表的物理量判断;A实验的图像斜率表示____;B实验图像的斜率表示_____,C实验图像的斜率表示_____

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【题目】如图所示,有一个可视为质点的质量m1kg的小物块,从光滑平台上的A点以v01.8m/s的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,最后小物块无碰撞的地滑上紧靠轨道末端D点的足够长的水平传送带。已知传送带上表面与圆弧轨道末端切线相平,传送带沿顺时针方向匀速运动的速度为v3m/s,小物块与传送带间的动摩擦因数μ0.5,圆弧轨道的半径为R2mC点和圆弧的圆心O点连线与竖直方向的夹角θ53°,不计空气阻力,重力加速度g10m/s2sin53°=0.8cos53°=0.6。求:

1)小物块到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;

2)小物块从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中产生的热量。

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