7.两带电荷量分别为q和-q的点电荷放在x轴上,相距为L,能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的图是 ( )
答案 A
解析 越靠近两电荷的地方场强越大,两等量异种点电荷连线的中点处场强最小,但不是零,B、D错;两电荷的电荷量大小相等,场强大小关于中点对称分布,C错,应选A.
6.如图5所示,质量为m的带负电的小物块置于倾角为37°的绝缘光滑斜面上,当整个装置处于竖直向下的匀强电场中时,小物块恰好静止在斜面上.现将电场方向突然改为水平向右,而场强大小不变,则 ( )
图5
A.小物块仍静止
B.小物块将沿斜面加速上滑
C.小物块将沿斜面加速下滑
D.小物块将脱离斜面运动
答案 C
解析 小物块恰好静止时电场力等于重力,即F电=mg.当把电场方向突然改为水平向右时小物块受到的电场力方向变为水平向左,把电场力和重力分解到沿斜面和垂直斜面的两个方向上:在垂直斜面方向上有F电sin 37°+FN=mgcos 37°,在沿斜面方向上有
F电cos 37°+mgsin 37°=ma,故小物块将沿斜面加速下滑.
5.如图4所示,以O为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f.等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时,在圆心O处产生的电场强度大小为E0.现改变a处点电荷的位置,使O点的电场强度改变,下列叙述正确的是 ( )
图4
A.移至c处,O处的电场强度大小不变,方向沿Oe
B.移到b处,O处的电场强度大小减半,方向沿Od
C.移至e处,O处的电场强度大小减半,方向沿Oc
D.移至f处,O处的电场强度大小不变,方向沿Oe
答案 C
解析 设正、负点电荷各自在圆心处产生的场强大小为E,当两电荷分别在a、d两点时场强叠加,大小为E0=2E;a处点电荷移至c处,由平行四边形定则可求合场强大小为E1=E=E0,方向沿Oe,A错误;a处点电荷移至b处,由平行四边形定则可求合场强大小为E2=E=E0,方向沿∠eOd的角平分线,B错误;a处点电荷移至e处,由平行四边形定则可求合场强大小为E3=E=E0,方向沿Oc,C正确;a处点电荷移至f处,由平行四边形定则可求合场强大小为E4=E=E0,方向沿∠cOd的角平分线,D错误.
4.在如图3所示的四种电场中,分别标记有a、b两点.其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是 ( )
图3
A.甲图中与点电荷等距的a、b两点
B.乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C.丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
D.丁图中非匀强电场中的a、b两点
答案 C
解析 甲图中与点电荷等距的a、b两点,场强大小相同,方向不相反,选项A错误;对乙图,根据电场线的疏密及对称性可判断,a、b两点的场强大小相等、方向相同,选项B错误;丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点,场强大小相同,方向相反,选项C正确;对丁图,根据电场线的疏密可判断,b点的场强大于a点的场强,选项D错误.
3.如图2所示,为某一点电荷所形成电场中的一簇电场线,a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场后的运动轨迹,其中b虚线为一圆弧,AB的长度等于BC的长度,且三个粒子的电荷量大小相等,不计粒子重力,则以下说法正确的是
( )
图2
A.a一定是正粒子的运动轨迹,b和c一定是负粒子的运动轨迹
B.由于AB的长度等于BC的长度,故UAB=UBC
C.a虚线对应的粒子的加速度越来越小,c虚线对应的粒子的加速度越来越大,b虚线对应的粒子的加速度大小不变
D.b虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量
答案 CD
解析 由于电场线没有明确方向,因此无法确定三个带电粒子的电性;由于该电场不是匀强电场,虽然AB的长度等于BC的长度,但AB段与BC段对应的电场强度的变化量不等,由点电荷电场等差等势面的分布特点,不难判断UAB<UBC;根据电场线的疏密程度可知,a虚线对应的粒子的加速度越来越小,c虚线对应的粒子的加速度越来越大,b虚线对应的粒子的加速度大小不变,故C选项正确;由于b虚线对应的带电粒子所做的运动为匀速圆周运动,而c虚线对应的粒子在不断地向场源电荷运动,b虚线对应的带电粒子Eq=mb,而c虚线对应的带电粒子满足关系式Eq>mc,即mb>mc,故D选项正确.
2.如图1所示,在x轴坐标为+1的点上固定一个电荷量为4Q的正点电荷,坐标原点O处固定一个电荷量为Q的负点电荷,那么在x坐标轴上,电场强度方向沿x轴负方向的点所在区域应是 ( )
图1
A.(0,1) B.(-1,0)
C.(-∞,-1) D.(1,+∞)
答案 AC
解析 在区域(0,1)中4Q和-Q的电场的电场强度方向都向左,合场强仍向左,A对;设在-Q左侧距-Q为x处场强为零,由k=k得x=1,所以区域(-∞,-1)内合场强向左,C对.
1.在点电荷Q形成的电场中的某点P,放一电荷量为q的检验电荷,q受到的电场力为F.如果将q移走,那么P点的电场强度大小为 ( )
A. B. C.qF D.0
答案 A
解析 电场中的电场强度是由电场本身决定的,与有无检验电荷无关,因此E=不变,选项A正确.
22.快速骑自行车,我们会感到空气阻力,而且骑车速度越快,感觉空气阻力越大.由此小华同学猜想:物体所受空气阻力大小与物体运动的速度大小有关.
在一个无风的周末,小华和爸爸开汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上.小华打开汽车天窗,将如图所示装置固定在汽车车顶.爸爸依次以5m/s、10m/s、15m/s、20m/s的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离,小华依次将汽车不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在下表中.根据二力平衡.弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的空气阻力.
汽车速度v/(m•s﹣1) |
5 |
10 |
15 |
20 |
弹簧测力计示数F/N |
0.1 |
0.5 |
1.1 |
1.9 |
(1)实验装置中用小车而不是木块,并将其放在表面平滑的木板上,目的是为了减小 对实验结果的影响.
(2)分析上表中的实验数据可知,物体运动速度越大,所受空气阻力越 .
(3)实验完毕后,小华又进行了新的思考:空中下落的物体速度会增大,那么从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大,其所受的空气阻力会不会也一直增大?
在老师的指导下,小华知道了:若雨滴所受空气阻力小于重力,则雨滴下落速度继续增大;若下落雨滴所受空气阻力大于重力,则雨滴下落速度减小.
请你根据老师的上述指导和本实验结论并结合所学物理知识分析:一滴质量为5g的雨滴从高空下落时(假设在无风天气,雨滴下落高度足够大),所受到的最大阻力f= N,此后雨滴做 运动(g=10N/kg).
(4)你认为运动物体受到的空气阻力大小还与 有关.
23.小敏想探究小球滚上斜面的最大高度与斜面倾角和小球质量的关系,将两个斜面AO与OB对接成如图装置,进行实验。①让质量为5克的小球,在斜面A0上高H处静止释放,沿斜面滚下,经O点滚上斜面OB,测量小球达到的最大高度h,将数据记录在表中;改变斜面OB的倾角θ,重复实验;②用质量为7克的小球重复上述实验,将数据记录在表中。
实验 序号 |
小球质 量m/克 |
小球在斜面AO上释放高度H/厘米 |
斜面OB 的倾角θ |
小球在斜面OB上 的最大高度h/厘米 |
1 |
5 |
10 |
40 |
9.0 |
2 |
30 |
8.6 |
||
3 |
20 |
8.O |
||
4 |
7 |
10 |
40 |
9.O |
5 |
30 |
8.6 |
||
6 |
20 |
8.O |
(1)比较实验1、2、3(或4、5、6),说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与_________
__ 有关。
(2)比较实验____________(选择序号),说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与小球质量无关。
(3)如果斜面没有摩擦,小球在斜面OB能达到的量大高度是__________厘米。
四.计算题
20.冰壶运动是冬奥会的比赛项目,如图19甲所示。冰道的左端有一个发球区,运动员在发球区边沿的投掷线MN将冰壶以一定的初速度推出,使冰壶沿着冰道的中心线PO滑行,冰道的右边有一个圆形的营垒,如图19乙所示,以场地上冰壶最终静止时距离营垒圆心O的远近决定胜负,投掷线MN与营垒圆心O的距离是30m。
⑴ 比赛时运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,目的是____ (填“增大”或“减小”)滑动摩擦力,从而减慢冰壶运动状态的改变。
⑵ 一次从投掷线以5m/s速度推出的冰壶,经10s刚好运动到营垒圆心O处,则这段时间冰壶运动的平均速度是___ _m/s。
⑶ 冰壶由花岗岩凿磨而成,质量为20Kg,与冰道接触的底面积约为200cm2 ,冰壶的体积为
8×10-3m3,则这种花岗岩的密度为多少?冰壶的重力是多少?(g = 10N/kg)
五综合能力题(每空2分,共24分)
21在学习《牛顿第一定律》时,为了探究“阻力对物体运动的影响.,我们做了如图14所示的实验①、②、⑧及推理④。
(l)为了使小车在进入平面时初速度相同,在实验中应让小车从同一斜面、 由静止开始滑下。
(2)实验表明表面越光滑,小车运动的距离越 (选填“远”、或“近”)这说明小车受到的阻力越小,速度减小得 (选填“快”或“慢”)。
(3)进而推理得出:如果运动物体不受力,它将 。
19. 小伟要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
(1)接触面所受的压力大小;(2)接触面的粗糙程度;(3)接触面积的大小
接下来小伟通过下图所示实验操作验证他的猜想:
(1)实验中小伟应该用弹簧测力计水平 拉动木块在长木板上滑动,这样做是根据二力平衡的知识得出拉力等于摩擦力,从而测出木块所受的摩擦力的大小。
(2)如果小伟要探究猜想②,他应该选择 两幅图所示的实验步骤来操作,根据图中弹簧测力计的示数可得出结论:在其他因素相同的情况下, ,滑动摩擦力越大。
(3)小伟要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示。他比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论可靠吗?答: 。小伟在实验中存在的问题是 。
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