【題目】如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端系在墻上，另一端系在三根長(zhǎng)度相同的輕繩上，輕繩的下端各系質(zhì)量與電荷量均相同的帶正電小球，且三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知重力加速度為g。四種情形下每個(gè)小球受到的電場(chǎng)力大小與輕繩長(zhǎng)度、小球質(zhì)量、小球電荷量的關(guān)系如表所示，以下說(shuō)法正確的是（　　）

情形

輕繩長(zhǎng)度

小球質(zhì)量

小球電荷量

小球受到的電場(chǎng)力大小

1

L

m

①

2

2L

m

②

3

L

2m

③

4

L

m

④

A.②中電荷量為①中電荷量的倍

B.③中電荷量為②中電荷量的倍

C.④中電荷量為③中電荷量的倍

D.情形④下彈簧的伸長(zhǎng)量最大

【答案】C

【解析】

由于三個(gè)小球質(zhì)量和電荷量均相等，由對(duì)稱(chēng)性可知，三個(gè)小球必構(gòu)成等邊三角形，且每個(gè)小球受到的電場(chǎng)力相等，設(shè)繩的拉力為T，與豎直方向夾角為，兩小球之間的距離為r、一個(gè)小球受到另外兩個(gè)小球的電場(chǎng)力的合力為，對(duì)其中一個(gè)小球受力分析可得

解得

由幾何關(guān)系可知，

整理得

A．對(duì)比①和②可知，并應(yīng)用上式可得

解得

故電荷量之間的關(guān)系為

故A錯(cuò)誤；

B．由③可知，

解得

故

故B錯(cuò)誤；

C．由④可知

解得

故

故C正確；

D．以三個(gè)小球?yàn)檎w可知，小球受到的彈力應(yīng)該等于其重力，故小球質(zhì)量越大，彈簧彈力越大，故情形③下彈簧的伸長(zhǎng)量最大，故D錯(cuò)誤；

故選C。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩束單色光 a、b 從水下射向 A 點(diǎn)后，光線(xiàn)經(jīng)折射合成一束光 c，則下列說(shuō)法中正確的是（　　）

A.用同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置分別以 a、b 光做實(shí)驗(yàn)，a 光的干涉條紋間距小于 b 光的干涉條紋間距

B.用 a、b 光分別做單縫衍射實(shí)驗(yàn)時(shí)它們的衍射條紋寬度都是均勻的

C.在水中 a 光的速度比 b 光的速度小

D.a 光在水中的臨界角大于 b 光在水中的臨界角

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2019年7月21日晚，在鉆石聯(lián)賽倫敦站男子200米比賽中（400米的標(biāo)準(zhǔn)跑道），謝震業(yè)以19秒88的驚人成績(jī)獲得男子200米冠軍，并且打破亞洲紀(jì)錄！成為首個(gè)男子200米破20秒大關(guān)的黃種人選手，據(jù)悉謝震業(yè)的起跑反應(yīng)時(shí)間是0.168s，到達(dá)終點(diǎn)的速度約為10m/s。下列說(shuō)法正確的是

A.19秒88指的是時(shí)刻

B.謝震業(yè)的位移大小為 200m

C.謝震業(yè)這次比賽的平均速度約為5m/s

D.謝震業(yè)的起跑反應(yīng)時(shí)間 0.168s，指的是時(shí)間間隔

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】假設(shè)該高速公路上甲、乙兩車(chē)在同一車(chē)道上行駛，甲車(chē)在前，乙車(chē)在后。t=0時(shí)刻，發(fā)現(xiàn)前方有事故，兩車(chē)同時(shí)開(kāi)始剎車(chē)，行進(jìn)中兩車(chē)恰好沒(méi)有發(fā)生碰撞。兩車(chē)剎車(chē)過(guò)程的v-t圖像如圖所示，以下判斷正確的是

A. t=0時(shí)刻兩車(chē)間距等于50m

B. 兩車(chē)都停止運(yùn)動(dòng)時(shí)相距50m

C. t=5s時(shí)兩車(chē)間距大于t=15s時(shí)兩車(chē)間距

D. 乙車(chē)剎車(chē)的加速度大小是甲車(chē)的1.5倍

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，波源O沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，所形成的橫波沿x軸正方向在兩種不同均勻介質(zhì)傳播，已知橫坐標(biāo)x表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，介質(zhì)Ⅰ和Ⅱ的分界面在x=3m處。t=0時(shí)波源剛開(kāi)始從平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，t=2s時(shí)x=3m處的質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)且波源剛好第4次回到平衡位置，t=5s時(shí)x=6m處的質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)且波源剛好第10次回到平衡位置，不計(jì)波傳播過(guò)程中的能量損失，則（　　）

A.波從介質(zhì)Ⅰ進(jìn)入介質(zhì)Ⅱ中波長(zhǎng)不變

B.波在介質(zhì)Ⅰ和Ⅱ中的波速之比為2：3

C.t=3s時(shí)x=4m處的質(zhì)點(diǎn)剛好第一次到達(dá)波峰

D.t=6.5s時(shí)在x=0與x=6m之間的波峰數(shù)目與波谷數(shù)目相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】核能與其他能源相比具有能量大、地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。

(1)核反應(yīng)方程式，是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，為中子，X為待求粒子，a為X的個(gè)數(shù)，則X為_______，a=_______。以分別表示核的質(zhì)量，分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為真空中的光速，則在上述核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能=_____________。

(2)已知有一種同位素，比核多2個(gè)中子。某時(shí)刻，有一個(gè)這樣的同位素核由靜止?fàn)顟B(tài)發(fā)生衰變時(shí)放出的粒子的速度大小為，試求衰變后的殘核初速度多大？_____

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2018年4月28日14:30衢州第三屆萬(wàn)人健步走正式啟動(dòng)，起點(diǎn)和終點(diǎn)均設(shè)在衢州西的市民公園廣場(chǎng)，近6000人參加了活動(dòng)，小明參加了5公里的健步走，耗時(shí)1小時(shí)14分，下列說(shuō)法中正確的是

A.在研究小明行走動(dòng)作時(shí)可以將其視為質(zhì)點(diǎn)

B.在整個(gè)過(guò)程中，小明的平均速度大約是4km/h

C.這里的“5公里”指的是位移

D.“4月28日14:30”是時(shí)刻，“1小時(shí)14分”是時(shí)間間隔

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)且電阻忽略不計(jì)的兩平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角為α=30°絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距為l=0.5m。沿導(dǎo)軌方向建立x軸，虛線(xiàn)EF與坐標(biāo)原點(diǎn)O在一直線(xiàn)上，空間存在垂直導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度分布為（取磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直斜面向上為正）。現(xiàn)有一質(zhì)量為kg，邊長(zhǎng)均為l=0.5m的U形框cdef固定在導(dǎo)軌平面上，c點(diǎn)（f點(diǎn)）坐標(biāo)為x=0。U形框由金屬棒de和兩絕緣棒cd和ef組成，棒de電阻為。另有一質(zhì)量為kg，長(zhǎng)為l=0.5m，電阻為的金屬棒ab在離EF一定距離處獲得一沿斜面向下的沖量I后向下運(yùn)動(dòng)。已知金屬棒和U形框與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。

（1）若金屬棒ab從某處釋放，且I=0.4N·s，求釋放瞬間金屬棒ab上感應(yīng)電流方向和電勢(shì)差；

（2）若金屬棒ab從某處釋放，同時(shí)U形框解除固定，為使金屬棒與U形框碰撞前U形框能保持靜止，求沖量I大小應(yīng)滿(mǎn)足的條件。

（3）若金屬棒ab在x=－0.32m處釋放，且I=0.4N·s，同時(shí)U形框解除固定，之后金屬棒ab運(yùn)動(dòng)到EF處與U形框發(fā)生完全非彈性碰撞，求金屬棒cd最終靜止的坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。

主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a．安裝好實(shí)驗(yàn)器材。接通電源后，讓拖著紙帶的小車(chē)沿長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)，重復(fù)幾次。

b．選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，找一個(gè)合適的點(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)O（t=0），然后每隔相同的時(shí)間間隔T選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖2中A、B、C、D、E、F……所示。

c．通過(guò)測(cè)量、計(jì)算可以得到在打A、B、C、D、E……點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度，分別記作v1、v2、v3、v4、v5……。

d．以速度v為縱軸、時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，如圖3所示。

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你完成下列任務(wù)：

（1）在下列儀器和器材中，還需要使用的有____________和___________（填選項(xiàng)前的字母）。

A．電壓合適的50 Hz交流電源

B．電壓可調(diào)的直流電源

C．刻度尺

D．秒表

E．天平（含砝碼）

（2）在圖3中已標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、D、E對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)谠搱D中標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫(huà)出v–t圖象__________。

（3）觀察v–t圖象，可以判斷小車(chē)做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其依據(jù)是__________________。v–t圖象斜率的物理意義是______________________。

（4）描繪v–t圖象前，還不知道小車(chē)是否做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。用平均速度表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從理論上講，對(duì)△t的要求是______（選填“越小越好”或“與大小無(wú)關(guān)”）；從實(shí)驗(yàn)的角度看，選取的△x大小與速度測(cè)量的誤差______（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）。

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