【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小球穿在絕緣細(xì)桿上,細(xì)桿的傾角為α,小球帶正電,電荷量為q。在細(xì)桿上B點處固定一個電荷量為Q的正電荷。將小球由距B點豎直高度為H的A點處無初速度釋放,運動到C點時速率最大,運動到P點時高度變?yōu)樵瓉淼囊话肭宜俾蕿榱,小球下滑過程中電荷量不變。不計小球與細(xì)桿間的摩擦,整個裝置處在真空中,已知靜電力常量為k,重力加速度為g。求:
(1)A球剛釋放時的加速度大小;
(2)C點與B點的距離;
(3)AP間的電勢差。
【答案】(1),(2); (3)。
【解析】
(1)A球剛釋放時,受到重力、沿細(xì)桿向上的庫侖力和細(xì)桿的支持力,根據(jù)牛頓第二定律求解加速度。
(2)A球剛釋放下滑過程中,庫侖力逐漸增大,當(dāng)庫侖力小于重力沿斜面向下的分力時,小球做加速運動;當(dāng)庫侖力大于重力沿斜面向下的分力時,小球做減速運動。當(dāng)兩力大小相等時,小球的速度最大,由平衡條件和庫侖定律結(jié)合求出C點與B點的距離。
(3)小球運動到P點時速率為零,由動能定理求解AP間的電勢差。
(1)A球剛釋放時,由牛頓第二定律可知:mgsinα-F=ma
根據(jù)庫侖定律有:
又知
聯(lián)立解得:a=gsinα-
(2)當(dāng)小球受到合力為零,即加速度為零時,速率最大,設(shè)此時小球與B點間的距離為d,則有:
解得:
(3)小球運動到P點時速率為零,由動能定理得:
解得:
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【題目】小明在實驗室做“測繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗。
(1)如圖所示,小明已經(jīng)完成了一部分的線路連接,請你用筆畫線代替導(dǎo)線,在圖中完成剩下的電路連線____。
(2)在開關(guān)閉合前,滑片應(yīng)置于_____(填“左端”或“右端”)。
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【題目】如圖所示為某一裝置的俯視圖,PQ、MN為水平放置且足夠長的平行金屬薄板,兩板間有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,方向垂直薄板平面向里,金屬棒AB垂直放置在兩板上且與兩板接觸良好,F(xiàn)有質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子以初速度V0水平向左射入兩板之間,若磁場足夠大,粒子的重力不計,且粒子不會打到兩板上,則( )
A. 若帶電粒子做勻速直線運動,則金屬棒AB應(yīng)向右運動
B. 金屬棒的速度為2 V0時,帶電粒子可能做勻速直線運動
C. 若金屬棒的向左運動速度也為V0,則帶電粒子一定做勻速直線運動
D. 若金屬棒一直未動,則帶電粒子從初始時到位移大小為時的時間間隔可能為
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【題目】如圖所示,一帶負(fù)電的點電荷固定于O點,電荷量Q=5×10-6C,其右側(cè)豎直放置光滑絕緣細(xì)桿,桿上AB兩點高度差為h=0.4m,B點與O點等高且OB距離d=0.3m。另有一個穿過細(xì)桿可視為點電荷的帶正電小球,其質(zhì)量m=6×10-3kg、電荷量為q=5×10-8C.現(xiàn)將小球從A點由靜止開始釋放,小球向下運動至B點時,速度v=3m/s。已知靜電力常量為k=9×109N·m2/C2,重力加速度g=10m/s2,不計空氣阻力.求:
(1)小球在A點釋放瞬間的加速度大小
(2)A、B間的電勢差UAB.
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【題目】關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強磁場中所受的安培力,下列說法正確的是( )
A. 安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線
B. 安培力的方向總是垂直于磁場的方向
C. 安培力的大小與通電直導(dǎo)線和磁場方向的夾角無關(guān)
D. 將直導(dǎo)線從中點折成直角,安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼囊话?/span>
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【題目】如圖所示,一電子束垂直于電場線與磁感線方向入射后偏向A極板,為了使電子束沿射入方向做直線運動,可采用的方法是( 。
A. 將變阻器滑動頭P向右滑動 B. 將變阻器滑動頭P向左滑動
C. 將極板間距離適當(dāng)減小 D. 將極板間距離適當(dāng)增大
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【題目】甲、乙兩車在一平直公路上從同一地點沿同一方向沿直線運動,它們的v-t圖像如圖所示。下列判斷不正確的是
A. 乙車啟動時,甲車在其前方50m處
B. 乙車超過甲車后,兩車不會再相遇
C. 乙車啟動10s后正好追上甲車
D. 運動過程中,乙車落后甲車的最大距離為75m
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【題目】如圖所示,電源電動勢E=9.0V,內(nèi)阻r =1.0 Ω,定值電阻R0=0.5Ω,R為滑動變阻器,其電阻可調(diào)范圍為0~10Ω,以下說法中不正確的是( 。
A. 當(dāng)R=1.5Ω時,R上獲得電功率最大
B. 當(dāng)R=1.0Ω時,R上獲得電功率最大
C. 當(dāng)R的滑片從左向右滑動時,電源的輸出功率先增大后減小
D. 當(dāng)R的滑片從左向右滑動時,電源的輸出功率一直增大
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【題目】如圖所示,足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,寬度L=0.4m,一端連接R=1Ω的電阻。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=5T。導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上,其長度恰好等于導(dǎo)軌間距,與導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計。在平行于導(dǎo)軌的拉力作用下,導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運動,速度v=0.6 m/s。求:
(1)感應(yīng)電動勢E和感應(yīng)電流I;
(2)在0.2s時間內(nèi),拉力的沖量IF的大。
(3)若將MN換為電阻r =0.5Ω的導(dǎo)體棒,其它條件不變,求導(dǎo)體棒兩端的電壓U。
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