【题目】如图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒子M、N质量相等,所带电荷的绝对值也相等.现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a、b、c为实线与虚线的交点.已知O点电势高于c点,若不计重力,则( )
A.M带负电荷,N带正电荷
B.N在a点的速度与M在c点的速度大小相同
C.N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
D.M在从O点运动至b点的过程中,电场力对它做的功等于零
【答案】B,D
【解析】解:
A、由题,等势线在水平方向,O点电势高于c点,根据电场线与等势线垂直,而且由高电势指向低电势,可知电场方向竖直向下,根据粒子的轨迹可判断出a粒子所受的电场力方向竖起向上,M粒子所受的电场力方向竖直向下,故知N粒子带负电,M带正电.故A错误;
B、由动能定理可知,N在a点的速度与M在c点的速度大小相等,但方向不同,速度不同.故B正确;
C、N从O点运动至a点的过程中电场力与速度的夹角为锐角,电场力做正功.故C错误;
D、O、b间电势差为零,由动能定理可知M从O点运动至b点的过程中,电场力对它做功为零.故D正确.
故选:BD.
根据粒子的轨迹可判断粒子的电场力方向,O点电势高于c点,根据电场线与等势线垂直,而且由高电势指向低电势,可判断出电场方向,从而确定出粒子的电性.由动能定理可知,N在a点的速度与M在c点的速度大小相等,但方向不同.N从O点运动至a点的过程中电场力做正功.O、b间电势差为零,由动能定理可知电场力做功为零.
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【题目】如图甲所示,A为电荷分布均匀的带电绝缘圆环,B为不带电的金属圆环,B用绝缘杆固定于天花板,A,B环共轴,现让A绕其轴按图乙所示的角速度一时间关系图像转动,则下列说法错误的是( )
A.0~t1时间内,两环间的作用力大小逐渐增大
B.t1~t2时间内,两环间的作用力为零
C.t2~t3时间内,两环间的作用力为引力
D.t2~t3时间内,环中感应电流方向一定与A转动方向同向
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【题目】质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端,绳子跨过固定在倾角为30°的光滑斜面顶端的定滑轮上,斜面固定在水平地面上.开始时把物体B拉到斜面底端,这时物体A离地面的高度为0.8m,如图所示.若摩擦力均不计,从静止开始放手让它们运动,取g=10m/s2 . 求:
(1)物体A着地时的速度
(2)物体A着地后物体B沿斜面上滑的最大距离.
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【题目】如图是磁流体发电机的装置,a、b组成一对平行电极,两板间距为d,板平面的面积为S,内有磁感应强度为B的匀强磁场.现持续将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的微粒,而整体呈中性),垂直喷入磁场,每个离子的速度为v,负载电阻阻值为R,当发电机稳定发电时,负载中电流为I,则( )
A.a板电势比b板电势低
B.磁流体发电机的电动势E=Bdv
C.负载电阻两端的电压大小为Bdv
D.两板间等离子体的电阻率ρ=
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【题目】海洋中蕴藏着巨大的能量,利用海洋的波浪可以发电,在我国南海上有一浮筒式波浪发电灯塔,其原理示意图如图甲所示,浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上,浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动,且始终处于磁场中,该线圈与阻值R=15Ω的灯泡相连.浮桶下部由内、外两密封圆筒构成,(图乙中斜线阴影部分),如图乙所示,其内为产生磁场的磁体,与浮桶内侧面的缝隙忽略不计;匝数N=200的线圈所在处辐向磁场的磁感应强度B=0.2T,线圈直径D=0.4m,电阻r=1Ω.取g=10m/s2 , π2≈10,若浮筒随波浪上下运动的速度可表示为v=0.4πsin(πt)m/s,则下列说法正确的是( )
A.波浪发电产生电动势e的瞬时表达式为e=16sin(πt)V
B.灯泡中电流i的瞬时表达式为i=4sin(πt)A
C.灯泡的电功率为120W
D.灯泡两端电压的有效值为30 V
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【题目】两个电荷量分别为﹣Q、+4Q的电荷a和 b,在真空中相距为l,如果引入另一点电荷C,正好使这三个电荷都处于静止状态,试确定点电荷C的位置、电性、电荷量.
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【题目】月球自转周期T与它绕地球匀速圆周运动的公转周期相同,假如“嫦娥四号”卫星在近月轨道(轨道半径近似为月球半径)做匀速圆周运动的周期为T0 , 如图所示,PQ为月球直径,某时刻Q点离地心O最近,且P,Q,O共线,月球表面的重力加速度为g0 , 万有引力常量为G,则( )
A.月球质量M=
B.月球的第一宇宙速度v=
C.再经 时,P点离地心O最近
D.要使“嫦娥四号”卫星在月球的背面P点着陆,需提前加速
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【题目】火星表面特征非常接近地球,适合人类居住,近期,我国宇航员王跃与俄罗斯宇航员一起进行“模拟登火星”实验活动,已知火星半径是地球半径的 ,质量是地球质量的 ,自转周期与地球的基本相同,地球表面重力加速度为g,王跃在地面上能向上跳起的最大高度是h,在忽略自转影响的条件下,下列分析不正确的是( )
A.火星表面的重力加速度是
B.火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的
C.王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的 倍
D.王跃以相同的初速度在火星上起跳时,可跳的最大高度是
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【题目】如图所示,用同种材料制成的一个轨道,AB段为 圆弧,半径为R,水平放置的BC段长度为R.一小物块质量为m,与轨道间的动摩擦因数为μ,当它从轨道顶端A由静止下滑时,恰好运动到C点静止,那么物块在AB段所受的摩擦力做的功为( )
A.μmgR
B.mgR(1-μ)
C. πμmgR
D. mgR
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