【題目】如圖所示,帶電小球a由絕緣細線PM和PN懸掛而處于靜止狀態(tài),其中PM水平,地面上固定一絕緣且內壁光滑的圓弧細管道GH,圓心P與a球位置重合,管道底端H與水平地面相切,一質量為m可視為質點的帶電小球b從G端口由靜止釋放,當小球b運動到H端時對管道壁恰好無壓力,重力加速度為g.在小球b由G滑到H過程中,下列說法中正確的是 ( )
A.小球b機械能逐漸減小
B.小球b所受庫侖力大小始終為3mg
C.細線PM的拉力不變
D.小球b加速度不變
【答案】B
【解析】
A. 小球b所受庫侖力和管道的彈力始終與速度垂直,即只有重力做功,所以小球b機械能守恒,故A項錯誤;
B. 小球b機械能守恒,從G滑到H過程中,有:
,
H處有:
F庫mg=,
則有:
F庫=3mg,
小球b與帶電小球的距離不變,所受庫侖力大小始終為3mg,故B項正確;
C. 設PN與豎直方向成α角,小球b與a連線水平方向成θ角,對球a受力分析,將其分
豎直方向上有:
FPNcosα=mg+F庫sinθ
水平方向上有:
F庫cosθ+FPNsinα=FPM.
解得:
FPM=mgtanα+3mgcos(θα)cosα,
下滑時θ從0增大90,細線PM的拉力先增大后減小,故C項錯誤;
D. 設b與a的連線與水平方向成θ角,則有:
mgRsinθ=mv2,
任意位置加速度為向心加速度和切向加速度合成,
即為:,
可知小球的加速度一直變大,故D項錯誤.
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【題目】利用電場和磁場,可以將比荷不同的離子分開,這種方法在化學分析和原子核技術等領域有重要的應用.如圖所示的矩形區(qū)域ACDG(AC邊足夠長)中存在垂直于紙面的勻強磁場,A處有一狹縫.離子源產生的離子,經靜電場加速后穿過狹縫沿垂直于GA邊且垂直于磁場的方向射入磁場,一段時間后運動到GA邊,被相應的收集器收集.整個裝置內部為真空.已知被加速的兩種正離子的質量分別是m1和m2(m1>m2),電荷量均為q.加速電場的電勢差為U,離子進入電場時的初速度可以忽略.不計重力,也不考慮離子間的相互作用.
(1)若忽略狹縫的寬度,當磁感應強度的大小為 B 時,求兩種離子在 GA 邊落點的間距 x;
(2)若狹縫寬度不能忽略,狹縫過寬可能使兩束離子在 GA 邊上的落點區(qū)域交疊,導致兩種離子無法完全分離.設磁感應強度大小可調,GA 邊長為定值 L,狹縫寬度為 d,狹縫右邊緣在 A 處.離子可以從狹縫各處射入磁場,入射方向仍垂直于 GA 邊且垂直于磁場.為保證上述兩種離子能落在 GA 邊上并被完全分離,求狹縫的最大寬度.
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【題目】有A、B兩個電阻,它們的伏安特性曲線如圖所示,從圖線可以判斷( )
A. 電阻A的阻值大于電阻B
B. 電阻A的阻值小于電阻B
C. 兩電阻串聯(lián)時,電阻A消耗的功率較小
D. 兩電阻并聯(lián)時,流過電阻B的電流強度較大
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【題目】如圖所示,長為L的細線的一端固定于O點,另一端系一質量為m的小球在水平拉力F作用下,小球以恒定速率在豎直平面內由最低點A運動到B點,OB與豎直方向成角在此過程中
A. 小球所受合外力一直增大
B. 外力F一直增大
C. 小球重力勢能增大
D. 拉力F做功為
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【題目】萬有引力定律可以表述為:自然界中任何兩個物體都相互吸引,引力的方向在它們的連線上,引力的大小與物體的質量m1和m2的乘積成正比、與它們之間距離r的二次方成反比,即F,式中質量的單位用kg,距離的單位用m,力的單位用N。G是比例系數,叫做引力常量。適用于任何兩個物體。對于萬有引力定律F=,下列說法中正確的是( )
A.當r=∞時,F=0B.當r=∞時,F=∞
C.當r=0時,F=∞D.以上說法都不正確
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【題目】如圖所示帶電小球a以一定的初速度v0豎直向上拋出,能夠達到的最大高度為ha;帶電小球b在水平方向的勻強磁場以相同的初速度v0豎直向上拋出,上升的最大高度為hb;帶電小球c在水平方向的勻強電場以相同的初速度v0豎直向上拋出,上升的最大高度為hc,不計空氣阻力,三個小球的質量相等,則( 。
A. 它們上升的最大高度關系為
B. 它們上升的最大高度關系為
C. 到達最大高度時,b小球動能最小
D. 到達最大高度時,c小球機械能最大
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【題目】如圖中所示為電場中的一條電場線,在電場線上建立坐標軸,坐標軸上OB間各點的電勢分布如圖乙所示,則( )
A.在OB間,場強先減小后增大
B.在OB間,場強方向沒有發(fā)生變化
C.若一個負電荷從O點運動到B點,其電勢能逐漸減小
D.若從O點靜止釋放一個僅受電場力作用的正電荷,則該電荷在OB間一直做加速運動
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【題目】如圖所示,氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無初速度地飄入電場線水平向右的加速電場,之后進入電場線豎直向下的勻強電場發(fā)生偏轉,最后打在屏上,整個裝置處于真空中,不計粒子重力及其相互作用,那么
A. 偏轉電場對三種粒子做功一樣多
B. 三種粒子打到屏上時速度一樣大
C. 三種粒子運動到屏上所用時間相同
D. 三種粒子一定打到屏上的同一位置,
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【題目】在利用自由落體“驗證機械能守恒定律”的實驗中,
(1)關于本實驗,說法正確的是______________
A.選擇質量較小的重物,有利于減小誤差
B.選擇點擊清晰且第1、2兩點間距約為2mm的紙帶,有利于減小誤差
C.先松開紙帶后接通電源
D.本實驗必須的實驗儀器包括鐵架臺,重物,紙帶,打點計時器,天平,秒表等
(2)某同學在“驗證機械能守恒定律”實驗中得到了如圖所示的一條紙帶,圖中O點為打點計時器打下的第一點,可以看做重物運動的起點,從后面某點起取連續(xù)打下的三個點A、B、C。己知相鄰兩點間的時間間隔為0.02s,假設重物的質量為1.00kg,則從起點O到打下B 點的過程中,重物動能的增加量 _________J,重力勢能的減小量__________J。(保留三位有效數字,重力加速度g取9.80m/s2),通過計算發(fā)現(xiàn)數值上ΔEP大于ΔEK,其原因是_____________________
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