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【题目】地面上方足够高处有一点P,质量为0.5kg的带负电小球从P点由静止自由落下,在2s末加上足够大竖直向下的匀强电场,再经过2小球又回到P点。不计空气阻力,取g=10m/s2,则下列说法正确的是

A. P点到最低点小球重力势能减少了400/3J

B. 从加电场开始到小球运动到最低点,小球动能变化了-100J

C. 整个过程中小球速度变化量的大小为20m/s

D. 整个过程中小球电势能减少了400J

【答案】ABD

【解析】

小球先做自由落体运动,后做匀减速运动,两个过程的位移大小相等、方向相反。设电场强度大小为E,加电场后小球的加速度大小为a,取竖直向下方向为正方向,则有:gt2=-vt-at2),又v=gt;解得:a=3g,则小球回到A点时的速度为:v′=v-at=-2gt=-40m/s;整个过程中小球速度增量的大小为:v=v′-v=-3gt;速度增量的大小为:v=3gt=60m/s,由牛顿第二定律得: 解得:qE=4mg;电势能减小:E=qEgt2=2mg2t2=400J。设从P点到最低点的高度为h,根据动能定理得:mgh-qEh-gt2=0,解得:h=gt2;从P点到最低点小球重力势能减少了。从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能减少了Ek=mg2t2=100J;由上分析,可知C错误,ABD正确。

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,一质量为m2=0.4kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上。质量为m1=0.39kg的小物块(可视为质点)静止在车顶的左端。一质量为m0=0.01kg的子弹以水平速度v0=200m/s射中物块左端并留在物块中,子弹与物块的作用时间极短。最终物块相对地面以4m/s的速度滑离小车,物块与车顶面的动摩擦因数μ=0.5,取重力加速度g=10m/s2.求:

(1)子弹射入物块过程中与物块共速时的速度大小;

(2)小车的长度。

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【题目】如图所示,光滑且足够长的两平行金属导轨固定在水平绝缘桌面上,宽处和窄处导轨间距分别为LL/2,两导轨所在区域存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。两粗细均匀的金属杆abcd静置在导轨上且相距足够远。现用大小为F的水平恒力向右拉ab杆使其从静止开始运动,在运动过程中,两杆与导轨始终垂直并接触良好,且始终不相碰。已知两杆长度均为Lab杆质量为2m、电阻为Rcd杆质量为m、电阻为2R,其它电阻不计。

1)若cd杆进入导轨窄处前,abcda回路中电流已达到稳定,求这一过程中ab杆和cd杆的速度差的最大值Δv

2)在(1)问中cd杆滑到窄处时,已知ab杆的速度是cd杆的两倍,此时撤去恒力F,以后ab杆一直在导轨宽处运动,求:

ab杆匀速运动时的速度大小;

②撤去恒力后两杆在导轨间扫过的面积之差的最大值。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一根光滑金属杆,一部分为直线形状并与轴负方向重合,另一部分弯成图示形状,相应的曲线方程为(单位:m),一质量为0.1Kg的金属小环套在上面.t=0时刻从m处以ms向右运动,并相继经过A点和B点,下列说法正确的是

A. 小环在B点与金属环间的弹力大于A点的弹力

B. 小环经过B点的加速度大于A点时的加速度

C. 小环经过B点时重力的瞬时功率为20W

D. 小环经过B点的时刻为t=2s

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【题目】如图所示,圆形区域半径为R,区域内有一垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度的大小为BP为磁场边界上的最低点.大量质量均为m,电荷量绝对值均为q的带负电粒子,以相同的速率从P点射入磁场区域,速度方向沿位于纸面内的各个方向.粒子的轨道半径为2RAC为圆形区域水平直径的两个端点,粒子重力不计,空气阻力不计,则

A. 粒子射入磁场的速率为

B. 粒子在磁场中运动动的最长时间为

C. 不可能有粒子从C点射出磁场

D. 若粒子的速率可以变化,则可能有粒子从A点水平射出

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【题目】如图所示,光滑绝缘直角斜面ABC固定在水平面上,并处在方向与AB面平行的匀强电场中,一带正电物体在电场力的作用下从斜面的底端运动到顶端,它的动能增加Ek,重力势能增加Ep,则下列说法不正确的是(  )

A. 电场力所做的功等于EkEp

B. 物体克服重力做功等于Ep

C. 合外力对物体做的功等于Ek

D. 电场力所做的功等于Ek

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【题目】用如图甲所示的装置进行探究加速度与力、质量的关系的实验中.

(1)若小车的总质量为M,砝码和砝码盘的总质量为m,则当满足_________条件时,可认为小车受到合外力大小等于砝码和砝码盘的总重力大小.

(2)在探究加速度与质量的关系实验中,下列做法中正确的是_______

A.平衡摩擦力时,不应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上

B.每次改变小车的质量时,都需要重新平衡摩擦力

C.实验时,先接通打点计时器电源,再放开小车

D.小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出

(3)甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a.如图乙是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个打点未标出,计时器打点频率为50Hz,则小车运动的加速度为________________(保留两位有效数字).

(4)乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出 图线后,发现当较大时,图线发生弯曲.该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象.则该同学的修正方案可能是_________

A.改画a的关系图线

B.改画a的关系图线

C.改画 a的关系图线

D.改画a的关系图线

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【题目】如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L1 m.导轨平面与水平面成37°角,下端连接阻值为R4 Ω的电阻.匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度为B1 T.质量m0.4 kg、电阻r1 Ω的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直且接触良好,它们间的动摩擦因数0.25,金属棒以初速度v020 m/s沿导轨滑下,g10 m/s2,求:

(1)金属棒沿导轨下滑的最大加速度;

(2)金属棒下滑时电阻R消耗的最小功率.

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【题目】如图所示,电阻R1R2,电容器的电容C30μF,电源电动势E10V内阻r.闭合开关S,电路中电流稳定后。

1)求R1两端的电压;

2)断开开关S后,直到电路中电流再次稳定,求通过R1的总电荷量。

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