题目列表(包括答案和解析)
1.(模型法)一同学在由静止开始向上运动的电梯里,把一测量加速度的小探头(质量不计)固定在一个质量为1 kg的手提包上,电梯到达某一楼层停止,该同学采集数据并分析处理后列出下表:
建立的物理模型 |
匀加速直线运动 |
匀速直线运动 |
匀减速直线运动 |
时间段(s) |
2.5 |
9 |
2.5 |
加速度(m/s2) |
0.40 |
0 |
0.40 |
该同学还在计算机上画出了很多图像,请你根据上表数据和所学知识判断下列图像中正确的是(设F为手的拉力,g=9.8 m/s2)( )
解析:根据该同学建立的物理模型,对应三种运动规定,规定速度向上为正,A图中的v-t图像明显符合,D中的s-t图像明显不符合;在第一和第三阶段是匀变速直线运动,所以加速度是不变的,B项错误;分别对三个阶段列牛顿第二定律方程,由F-mg=ma很容易算出F1=10.2 N,F2=9.8 N,F3=9.4 N.
答案:AC
4.[枣庄市]14.(8分)在如图所示水平向右的匀强电场中,有a、b、c三点,ab=10cm,bc=15cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成53°角。一个电荷量为q=4×10-7C的正电荷从a点移到b点,电场力做功为W=1.2×10-5J,已知sin53°=0.8.求:
(1)匀强电场的场强是多少?
(2)该正电荷从a点移到c点,电场力所做的功为多少?
[解](1) ①
②
①②联立解得:E=300V/m ③
(2)a、c间电势差Uac=Ed=E(dab+dbccos53o) ④
电荷从a移到c,电场力所做得功Wac=qUac ⑤
解得:Wac=2.28×10-5J ⑥
评分参考:
(1)问4分。①②式各1分,③式2分。
(2)问4分。④式2分,⑤⑥各式1分。
3.[烟台市]20.(10分)如图所示,带有等量异种电荷的两平行金属板A和B水平放置,板间匀强电场的场强大小为E,方向竖直向下,两板正中央均开有小孔,板长为L,板间距离为L/3,整个装置处于真空环境中,在A板小孔正上方、距小孔为L处的P点,由静止释放一个带正电的小球(可视为质点),小球进入AB两板间时加速度变为原来的2倍,设小球通过上、下孔时的速度分别为v1、v2。现改变两板的带电性质,使两板间场强方向与原来相反,但大小不变,同时在两板之间加上垂直纸面想里的水平匀强磁场,再次在P点由静止释放该小球,小球从A板小孔进入两板间后,不碰撞极板而能从两板间飞出。求:(重力加速度为g)
(1)v1与v2之比
(2)磁感应强度B的取值范围
[解]20.(10分)
(1)设小球电荷量为q,质量为m,
①······1分
②······1分
由题意知mg=qE ③······1分
联立①②③解得
④·······2分
(2)再次释放后,小球进入复合场之后做匀速圆周运动
⑤·······2分
要是小球不碰撞极板而能飞出场区应满足
⑥·······1分
联立①③⑤⑥解得
⑦·······2分
2.[威海一中]16. (10分)如图所示,在绝缘水平面上,相距为L的A、B两点处分别固定着两个等电量的正电荷,a、b是AB连线上的两点,其中Aa=Bb=L/4,O为AB连线的中点,一质量为m带电量为+q的小滑块(可以看作质点)以初动能E0从a点出发,沿直线AB向b点运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的2倍,到达b点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点,求:
(1)小滑块与水平面的动摩擦因数;
(2)O、b两点间的电势差;
(3)小滑块运动的总路程。
[解] (1)由Aa=Bb=L/4,O为AB连线的中点知:a、b关于O点对称,则Uab=0 ①
设小滑块与水平面间的摩擦力大小为f,对于小滑块由a→b的过程有:
②
③
④
由①-④式得 ⑤
(2)对于小滑块由O→b的过程有:
⑥
由③-⑥式得, ⑦
(3)对于小滑块从a开始运动到最终在O点停下的过程有:
⑧
⑨
由③-⑨式得, ⑩
1.[济宁市]16.(15分)质量为、带电量为的微粒在点以初速度与水平方向成角射出,如图所示,微粒在运动过程中所受阻力大小恒为。
(1)如果在某方向上加上一定大小的匀强电场后,能保证微粒仍沿方向作直线运动,试求所加匀强电场的最小值。
(2)若加上大小一定、方向向左的匀强电场,仍保证微粒沿方向作直线运动,并且经过一段时间后微粒又回到点,求微粒回到点时的速率。
31.[枣庄市]8.高温超导限流器被公认为目前最好且唯一行之有效的短路故
障电流限制装置。中国科学院电工研究所完成了一种具有自
主知识产权的高温超导限流器样机的研制工作,并于2005
年初进行并网挂机实验。超导限流器由超导部件和限流电阻
并联组成,如图所示。超导部件有一个超导临界电流IC,当
通过限流器的电流I>IC时,将造成超导体失超,从超导态
(本 题认为电阻为零)转变为正常态(本题认为是一个纯
电阻),以此来限制电力系统的故障
电流。已知超导部件的正常电阻为R1=3Ω,超导临界电流IC=1.2A,限流电阻R2=6Ω,
小灯泡L上标有“6V,6W”字样,电源电动势E=8V,内阻r=2Ω。原来电路正常工作,
现L突然发生短路。则 ( BD )
A.短路前通过R1的电流为A B.超导部件将由超导态转为正常态
C.短路后通过R1的电流为2A D.短路后通过R1的电流为A
30.[枣庄市]5.关于电源,下列说法正确的是 ( BD )
A.电源能够源源不断地自法提供电能,不需要消耗其他形式的能量
B.电源的电动势越大,一定数量的正电荷在电源内部从负极被非静电力搬运到正极,
电荷获得的电能就越多
C.电源的电动势在数值上等于电源两极之间的电压
D.电源的电动势,在数值上等于1C的正电荷在电源内部从负极被非静电力移送到正
极,电荷获得的电能
29.[郓城实验中学]4.如图所示,固定在点的正点电荷的电场中有、
两点,已知,下列叙述正确的是( AD )
A.若把一正的点电荷从点沿直线移到点,则电场力对该电荷做功,电势能减少
B.若把一正的点电荷从点沿直线移到点,则电场力对该电荷做功,电势能增加
C.若把一负的点电荷从点沿直线移到点,则电场力对该电荷做功,电势能减少
D.若把一负的点电荷从点沿直线移到点,再从点沿不同路径移回到点,则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的功,电势能不变
28.[烟台市]10.如图,一质量为m的小物块带正电荷Q,开始时让它静止在倾角θ=30°的固定光滑斜面顶端,整个装置放在场强大小为E=mg/Q、方向水平向左的匀强电场中,斜面高为H,释放物块后,物块到达水平地面时的速度大小为(重力加速度为g) ( D )
A. B.
C. D.
27.[烟台市]3.在某个电场中与场源电荷不相接触的某个位置,如果给电子一个适当的初速度,它能沿一条电场线运动,如果给电子另一个适当的初速度,它能始终沿某个等势面运动。若已知电子在该电场中只受电场力作用,则这个电场可能是 ( A )
A.正点电荷产生的电场
B.负点电荷产生的电场
C.一对带等量异种电荷的点电荷产生的电场
D.一对带等量异种电荷的平行金属板产生的电场
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