【題目】如圖所示,一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑斜面上,當整個裝置被置于一水平向右的勻強電場中,小物塊恰好靜止.重力加速度取g,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)水平向右電場的電場強度;
(2)若將電場強度減小為原來的,物塊的加速度是多大;
(3)電場強度變化后物塊下滑的距離L時的動能.
【答案】(1); (2)0.3g; (3)0.3mgL
【解析】試題分析:(1)帶電物體靜止于光滑斜面上恰好靜止,且斜面又處于水平勻強電場中,則可根據(jù)重力、支持力,又處于平衡,可得電場力方向,再由電荷的電性來確定電場強度方向.
(2)當電場強度減半后,物體受力不平衡,產(chǎn)生加速度.借助于電場力由牛頓第二定律可求出加速度大。
(3)選取物體下滑距離為L作為過程,利用動能定理來求出動能.
解:(1)小物塊靜止在斜面上,受重力、電場力和斜面支持力,
FNsin37°=qE①
FNcos37°=mg②
由1、②可得電場強度
(2)若電場強度減小為原來的,則變?yōu)?/span>
mgsin37°﹣qEcos37°=ma③
可得加速度a=0.3g.
(3)電場強度變化后物塊下滑距離L時,重力做正功,電場力做負功,
由動能定理則有:
mgLsin37°﹣qE'Lcos37°=Ek﹣0④
可得動能Ek=0.3mgL
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【題目】“折返跑”是耐力跑的替代項目.這個項目既能發(fā)展學生的速度和靈敏素質(zhì),又能提高變換方向的能力,是一項很有價值的鍛煉項目.在某次“20米折返跑”測試中,受試者在平直跑道上聽到“跑”的口令后,在起點終點線前全力跑向正前方20米處的折返線,測試員同時開始計時.受試者到達折返線時,用手觸摸折返線處的物體(如木箱),再轉身跑向起點終點線,當胸部到達起點終點線的垂直面時,測試員停表,所計時間即為“折返跑”的成績,如圖所示.設受試者起跑的加速度為4.0m/s2,運動過程中的最大速度為6.4m/s,到達折返線處時需減速到零,加速度的大小為8.0m/s2,返回時達到最大速度后不需減速,保持最大速度沖線.受試者在加速和減速階段的運動均可視為勻變速直線運動.求該受試者“折返跑”的成績?yōu)槎嗌倜耄?/span>
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【題目】如圖所示,兩根平行金屬導軌置于水平面內(nèi),導軌之間接有電阻R。金屬棒ab與兩導軌垂直并保持良好接觸,整個裝置放在勻強磁場中,磁場方向垂直于導軌平面向下,F(xiàn)使磁感應強度隨時間均勻減小,ab始終保持靜止,下列說法正確的是
A. ab中的感應電流方向由b到a
B. ab中的感應電流逐漸減小
C. ab所受的安培力保持不變
D. ab所受的靜摩擦力逐漸減小
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【題目】如圖所示,兩平行金屬板豎直放置,左極板接地,中間有小孔。右極板電勢隨時間變化的規(guī)律如圖所示。電子原來靜止在左極板小孔處,若不計重力的作用。下列說法中正確的是( )
A. 從t=0時刻釋放電子,電子將始終向右運動,直到打到右極板上
B. 從t=0時刻釋放電子,電子可能在兩板間振動
C. 從t=T/4時刻釋放電子,電子可能在兩板間振動,也可能打到右極板上
D. 從t=3T/8時刻釋放電子,電子必將打到左極板上
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【題目】如圖甲所示,一個條形磁鐵P固定在水平桌面上,以P的右端點為原點,中軸線為x軸建立一維坐標系.一個靈敏的小磁針Q放置在x軸上不同位置,設Q與x軸之間的夾角為θ.實驗測得sinθ與x之間的關系如圖乙所示.已知該處地磁場方向水平,磁感應強度大小為B0.下列說法正確的是( )
A. P的右端為S極
B. P的中軸線與地磁場方向平行
C. P在x0處產(chǎn)生的磁感應強度大小為B0
D. x0處合磁場的磁感應強度大小為2B0
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【題目】質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具,它的構造原理如圖所示,離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(速度可看為零),經(jīng)加速電場加速后垂直進入有界勻強磁場,到達記錄它的照相底片P上,設離子在P上的位置到入口處S1的距離為x,可以判斷 ( )
A. 若離子束是同位素,則x越大,離子質(zhì)量越大
B. 若離子束是同位素,則x越大,離子質(zhì)量越小
C. 只要x相同,則離子質(zhì)量一定相同
D. 只要x相同,則離子的比荷一定相同
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【題目】如圖所示,輕桿長2l,中點裝在水平軸O點,兩端分別固定著小球A和B,A球質(zhì)量為m ,B球質(zhì)量為2m,兩者一起在豎直平面內(nèi)繞O軸做圓周運動。
(1)若A球在最高點時,桿A端恰好不受力,求此時O軸的受力大小和方向?
(2)若B球到最高點時的速度等于第(1)小題中A球到達最高點時的速度,則B球運動到最高點時,O軸的受力大小和方向又如何?
(3)在桿的轉速逐漸變化的過程中,能否出現(xiàn)O軸不受力的情況?若不能,請說明理由;若能,則求出此時A、B球的速度大小。
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【題目】如圖所示為某種彈射小球的游戲裝置,水平面上固定一輕質(zhì)彈簧及長度可調(diào)節(jié)的豎直細管AB,上端B與四分之一圓弧細彎管BC相接,質(zhì)量m=0.1kg的小球被彈簧彈出后射進細管A端,再沿管ABC從C端水平射出,經(jīng)過時間t=0.4s著地,飛行的水平距離x=1.6m,已知彎管BC的半徑R=0.20m,所有摩擦不計。求:
(1)豎直管AB的長度L;
(2)小球從C端飛出時的速度大小;
(3)小球在C端對管壁的壓力;
(4)若小球在B點等高的位置時速度大小均相等,且,則小球在C端對管壁的壓力。
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【題目】如圖所示,在真空中有兩個帶等量負電的點電荷,分別置于P、Q兩點,O點是他們連線的中點,A、B、C為P、Q連線的中垂線上的三點,且OA=OC,下列說法正確的是
A.A點的電場場強一定大于B點的電場強度
B.C點的電勢低于B點的電勢
C.同一點電荷在A、C兩點受電場力大小相同
D.同一負電荷在B點的電勢小于其在C點的電勢能
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