【題目】在水半地面上固定有A、B兩個帶電最均為+Q的點電荷,在過AB中點O的中垂面內(nèi)固定有一根長為L的光滑絕緣細桿CD,且O、C兩點在同一豎直線上,D點到O點的距離與C點到O點的距離均為d,OC⊥OD。在桿的頂端C處有一個質(zhì)量為m、帶電量為-q的金屬圓環(huán),由靜止釋放金屬圓環(huán)后,它會沿桿向下運動。已知重力加速度為g,下列關(guān)于金屬圓環(huán)運動的說法正確的是
A. 金屬圓環(huán)沿桿運動的速度一直增大
B. 金屬圓環(huán)經(jīng)過桿中點時的加速度大于
C. 金屬圓環(huán)運動到桿中點處的電勢能最小
D. 金屬圓環(huán)運動到D點時的速度大小為
【答案】CD
【解析】
圓環(huán)下落過程中受電場力,重力和彈力的作用,電場力和重力做功,根據(jù)動能定理和電場力做功分析其速度,加速度,電勢能等內(nèi)容。
圓環(huán)下落過程中受電場力,重力和彈力的作用,電場力和重力做功,從C到桿的中點前電場力做正功,之后電場力做負功,故電勢能先減小后增加,故桿的中點電勢能最小,故C正確;圓環(huán)下落過程有重力和電場力做功,電場力先做正功后做負功,總功為零,重力一直做正功,故速度不是一直增大,故A錯誤;從C到D,OC=OD,電場力做功為零,只有重力做功,根據(jù)動能定理:mgd=mv2得到:,故D正確;在桿的中點時,受力分析可知庫侖力的合力垂直于桿,其合力為重力的分力mgsinθ=ma,其中θ=45°,解得:a=g,故B錯誤;故選CD。
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【題目】如圖所示,輕繩的上端系于天花板上的O點,下端系有一只小球。將小球拉離平衡位置一個角度后無初速釋放。當繩擺到豎直位置時,與釘在O點正下方P點的釘子相碰。在繩與釘子相碰瞬間前后,以下物理量的大小沒有發(fā)生變化的是 ( )
A. 小球的線速度大小
B. 小球的角速度大小
C. 小球的向心加速度大小
D. 小球所受拉力的大小
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【題目】我們可以利用光滑水平面上放置的兩個質(zhì)量均為m的滑塊來驗證動量守恒定律,每個滑塊的一端分別與穿過打點計時器的紙帶相連,兩個打點計時器所用電源的頻率均為f,接通兩個打點計時器的電源,并讓兩滑塊以不同的速度相向運動,兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運動。如圖所示為某次實驗打出的點跡清晰的紙帶的一部分,在紙帶上以同間距的6個連續(xù)點為一段劃分紙帶,用刻度尺分別量出其長度s1、s2和s3。若題中各物理量的單位均為國際單位,那么,碰撞前兩滑塊的動量大小分別為__________、__________,兩滑塊的總動量大小為__________;碰撞后兩滑塊的總動量大小為__________。重復(fù)上述實驗,多做幾次。若碰撞前、后兩滑塊的總動量在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等,則動量守恒定律得到驗證。
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【題目】如圖所示,在水平方向的勻強電場中,一不可伸長的不導(dǎo)電細線的一端連著一個質(zhì)量為m.帶電量為q的小球,另一端固定在O點,細線長度為。把小球拉起直至細線與場強方向平行,然后無初速度由A點釋放。已知細線在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)過角,小球到達B點時速度恰為零。求:
(1)A.B兩點的電勢差
(2)電場強度E的大小
(3)小球到達B點時細線拉力的大小
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【題目】法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象。如圖,他把兩個線圈繞在同一個軟鐵環(huán)上,線圈A和電池連接,線圈B用長直導(dǎo)線連通,長直導(dǎo)線正下面平行放置一個小磁針。實驗中可能觀察到的現(xiàn)象是( )
A. 只要A線圈中電流足夠強,小磁針就會發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B. A線圈閉合開關(guān)電流穩(wěn)定后,線圈B匝數(shù)較少時小磁針不偏轉(zhuǎn),匝數(shù)足夠多時小磁針偏轉(zhuǎn)
C. 線圈A和電池接通瞬間,小磁針會偏轉(zhuǎn)
D. 線圈A和電池斷開瞬間,小磁針不會偏轉(zhuǎn)
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【題目】某同學利用如圖所示的實驗裝置“探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”。
(1)為探究多個物理量之間關(guān)系,可選用____進行實驗;
A.控制變量法 B.類比法
C.放大法
(2)關(guān)于器材的選擇及實驗操作,以下說法正確的是____。
A.若采用電火花打點計時器,應(yīng)選擇圖甲中學生電源,選擇開關(guān)置于低壓交流6 V
B.圖乙中,可通過改變小車上的鉤碼個數(shù),來改變小車的質(zhì)量
C.可通過改變小桶中金屬片(如圖丙)的數(shù)量,來改變小車所受的拉力
D.為了平衡摩擦力,圖丁中小桶應(yīng)當掛在細線一端,并墊高長木板一端,使小車勻速運動
(3)實驗中,所用交流電周期為T=0.02 s,小東同學獲得一條紙帶,紙帶一部分如圖所示,O,A,B為選取的三個計數(shù)點,則B點對應(yīng)的讀數(shù)為____ cm;計算打下“A”計數(shù)點時,小車的速度為____ m/s(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
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【題目】如圖所示,一段平直的馬路上,一輛校車從一個紅綠燈口由靜止開始做勻加速直線運動,經(jīng)36 m速度達到43.2 km/h;隨后保持這一速度做勻速直線運動,經(jīng)過20 s,行駛到下一個路口時,司機發(fā)現(xiàn)前方信號燈為紅燈便立即剎車,校車勻減速直線行駛36 m后恰好停止.
(1)求校車勻加速運動的加速度大小a1;
(2)若校車總質(zhì)量為4 500 kg,求校車剎車時所受的阻力大。
(3)若校車內(nèi)坐有一質(zhì)量為30 kg的學生,求該學生在校車加速過程中座椅對學生的作用力F的大小.(取g=10 m/s2,結(jié)果可用根式表示)
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【題目】如圖所示,兩光滑金屬導(dǎo)軌間距為1m,固定在絕緣桌面上的部分是水平的,處在磁感應(yīng)強度大小為1T、方向豎直向下的有界勻強磁場中(導(dǎo)軌其他部分無磁場),電阻R的阻值為2Ω,桌面距水平地面的高度為1.25m,金屬桿ab的質(zhì)量為0.1kg,有效電阻為1Ω,F(xiàn)將金屬桿ab從導(dǎo)軌上距桌面高度為0.45m的位置由靜止釋放,其落地點距桌面左邊緣的水平距離為1m。取g=10m/s2,空氣阻力不計,離開桌面前金屬桿ab與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好。下列判斷正確的是( )
A. 金屬桿剛進入磁場時,其速度大小為3m/s
B. 金屬桿剛進入磁場時,電阻R上通過的電流大小為1.5A
C. 金屬桿穿過勻強磁場的過程中,克服安培力所做的功為0.25J
D. 金屬桿穿過勻強磁場的過程中,通過金屬桿某一橫截面的電荷量為0.2C
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【題目】我國正在建立的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)建成后,將有助于減少我國對導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中有幾顆衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星,導(dǎo)航系統(tǒng)是由周期約為的衛(wèi)星群組成.則北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星與導(dǎo)航衛(wèi)星相比( ).
A. 北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星的角速度大
B. 北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星的軌道半徑小
C. 導(dǎo)航衛(wèi)星的線速度大
D. 導(dǎo)航衛(wèi)星的向心加速度小
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