【题目】如图所示的直角坐标系中,两电荷量分别为Q(Q>0)和-Q的点电荷对称地放置在x 轴上原点O的两侧,a点位于x轴上O点与点电荷Q之间,b位于y轴O点上方,取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是( )
A. b点的电势为零,电场强度也为零
B. a点电场强度大于b点的电场强度,同一正的试探电荷在a点和b点所受电场力方向向右
C. 将正的试探电荷从b点移到a点,电势能减少
D. 将同一正的试探电荷先后分别从O、b点移到a点,第二次电场力做功较多,电势能的变化较少。
【答案】B
【解析】
两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线。电场强度方向与等势面方向垂直,而且指向电势低的方向。根据等势面和电场线分布情况,分析电势和场强的关系.
A、结合等量异种点电荷的电场的特点可知,两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线。电场强度方向与等势面方向垂直,而且指向电势低的方向,所以b点的电势等于0,而电场强度不等于0;故A错误.
B、由图,两个点电荷在a点产生的电场强度的方向都向右,所以合场强的方向一定向右,则正电荷在a点受到的电场力的方向向右;根据点电荷电场强度公式,及矢量的叠加原理,可知,x轴上O点的电场强度最小,而y轴上,O点的电场强度最大,那么a点电场强度比b点电场强度的大故B正确;
C、电场线由Q指向-Q,故正电荷从b向a运动的过程中,电场力做负功,电势能减增加;故C错误.
D、两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线,所以O、b两点的电势是相等的,将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点,二者电势能的变化相等;故D错误.
故选B.
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【题目】如图所示,在滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中,理想电压表、电流表的示数将发生变化,电压表V1、V2示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2,已知电阻R阻值大于电源内阻r,则( )
A. 电流表A的示数减小
B. 电压表V2的示数增大
C. 电压表V1的示数减小
D. ΔU1大于ΔU2
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【题目】如图1所示为某农庄灌溉工程的示意图,地面与水面的距离为H。用水泵从水池抽水(抽水过程中H保持不变),龙头离地面高h,水管横截面积为S,水的密度为ρ,重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)水从管口以不变的速度源源不断地沿水平方向喷出,水落地的位置到管口的水平距离为10h。设管口横截面上各处水的速度都相同。求:
a.每秒内从管口流出的水的质量m0;
b.不计额外功的损失,水泵输出的功率P。
(2)在保证水管流量不变的前提下,在龙头后接一喷头,如图2所示。让水流竖直向下喷出,打在水平地面上不反弹,产生大小为F的冲击力。由于水与地面作用时间很短,可忽略重力的影响。求水流落地前瞬间的速度大小v。
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【题目】某同学用如图所示电路,测绘标有“3.8 V,0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象。
①除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:
电流表:A1(量程100 mA,内阻约2 Ω); A2(量程0.6 A,内阻约0.3 Ω);
电压表:V1(量程5 V,内阻约5 kΩ);V2(量程15 V,内阻约15 kΩ);
滑动变阻器:R1(阻值范围0~10 Ω);R2(阻值范围0~2 kΩ);
电源:E1(电动势为1.5 V,内阻约为0.2 Ω); E2(电动势为4 V,内阻约为0.04 Ω)。
为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表____,电压表____,滑动变阻器____,电源______。(填器材的符号)
②根据实验数据,计算并描绘出R—U的图象如图所示。由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为_____Ω;当所加电压为3.00 V时,灯丝电阻为_____Ω,灯泡实际消耗的电功率为______W。
③根据R—U图象,可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系。符合该关系的示意图是下列图中的_________。
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【题目】如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是
A. 太阳对小行星的引力相同
B. 各小行星绕太阳运动的周期小于一年
C. 小行星带内侧小行星的向心加速度值大于小行星带外侧小行星的向心加速度值
D. 小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于 地球公转的线速度值
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【题目】现测定长金属丝的电阻率。
①某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示,其读数是______。
②利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻,约为,画出实验电路图,并标明器材代号。
电源 (电动势,内阻约为)
电流表 (量程,内阻)
电流表 (量程,内阻约为)
滑动变阻器 (最大阻值,额定电流)
开关及导线若干
③某同学设计方案正确,测量得到电流表的读数为,电流表的读数为,则这段金属丝电阻的计算式______。从设计原理看,其测量值与真实值相比______(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
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【题目】如图所示,直角三角形acd,∠a=60°,三根通电长直导线垂直纸面分别放置在a、b、c三点,其中b为ac的中点。三根导线中的电流大小分别为I、2I、3I,方向均垂直纸面向里。通电长直导线在其周围空间某点产生的磁感应强度B=,其中I表示电流强度,r表示该点到导线的距离,k为常数。已知a点处导线在d点产生的磁感应强度大小为B0,则d点的磁感应强度大小为
A. B0 B. 2B0 C. B0 D. 4B0
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【题目】用等效代替法验证力的平行四边形定则的实验情况如下图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是白纸上根据实验结果画出的图.
(1)本实验中“等效代替”的含义是________.
A.橡皮筋可以用细绳替代
B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
(2)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿着AO方向的是________,图中________是F1、F2合力的理论值,______是合力的实验值.
(3)(多选)完成该实验的下列措施中,能够减小实验误差的是________.
A.拉橡皮筋的绳细一些且长一些
B.拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行
C.拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
D.使拉力F1和F2的夹角很小
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【题目】用如图1所示装置研究平地运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有____________。
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末段水平
C.挡板高度等间距变化
D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。
a.取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的________(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定y轴时______(选填“需要”或者“不需要”)y轴与重锤线平行。
b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图2所示,在轨迹上取A、B、C三点,AB和BC的水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2,则______(选填“大于”、“等于”或者“小于”)。可求得钢球平抛的初速度大小为____________(已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示)。
(3)为了得到平抛物体的运动轨迹,同学们还提出了以下三种方案,其中可行的是____________。
A.从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹
B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹
C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹
(4)伽利略曾研究过平抛运动,他推断:从同一炮台水平发射的炮弹,如果不受空气阻力,不论它们能射多远,在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体_________。
A.在水平方向上做匀速直线运动
B.在竖直方向上做自由落体运动
C.在下落过程中机械能守恒
(5)牛顿设想,把物体从高山上水平抛出,速度一次比一次大,落地点就一次比一次远,如果速度足够大,物体就不再落回地面,它将绕地球运动,成为人造地球卫星。
同样是受地球引力,随着抛出速度增大,物体会从做平抛运动逐渐变为做圆周运动,请分析原因。
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