【題目】如圖所示,光滑絕緣水平軌道上有三點A、B、C,A、C兩點關(guān)于B點對稱。在B點正上方h高度處的P點固定一個帶電量為+Q的點電荷,P、A、C三點間距離相等。如果取無窮遠處電勢為零,則點電荷產(chǎn)生的電場在A點的電勢為φ.現(xiàn)在A點置一可視為質(zhì)點的物塊并給其一個初速度v0,物塊沿軌道向右運動到B點時速度大小為v,物塊所帶正電荷的電荷量為q且運動過程中電荷量不變,k為靜電力常量,下列說法正確的是( 。
A. 物塊在C點的電勢能為Qφ
B. 點電荷產(chǎn)生的電場在A點的電場強度大小為
C. 物塊在B點時受到軌道的支持力大小為
D. 點電荷產(chǎn)生的電場在B點的電勢為
【答案】BD
【解析】
(1)對物體進行受力分析,受重力、支持力、庫侖力,根據(jù)豎直方向合力等于零,求出物體在B點受到軌道的支持力。
(2)根據(jù)點電荷的電場強度公式求解點電荷在A點產(chǎn)生電場的電場強度大。桓鶕(jù)點電荷的等勢面是一簇同心圓求解C點電勢,從而求解物塊在C點的電勢能;
(3)從A點到B點,只有電場力和摩擦力做功,根據(jù)動能定理,求出電場力做功,從而得出兩點間的電勢差,從而得出B點的電勢。
AC兩點到點電荷的距離相等,在同一個圓上,即點電荷的同一等勢面上,故φC=φA=φ,所以物塊在C點的電勢能為:EPC=φq,故A錯誤;由點電荷的場強公式得: ,故B正確; 物體在B點受到點電荷的庫侖力為:,設物體在B點時受到軌道的支持力大小為N,由平衡條件有:N-mg-F=0,解得:N=mg+F=mg+ .故C錯誤;電場力對物塊在AB段做負功,在BC段做正功,大小相等;A到B的過程與B到從C過程中摩擦力做的功相等,設A到B的過程摩擦力做的功是Wf,由動能定理得:2Wf=0mv02①,設點電荷產(chǎn)生的電場在B點的電勢為φB,由動能定理得:q(φφB)Wf=mv2mv02②,①②聯(lián)立解得:點電荷產(chǎn)生的電場在B點的電勢為.故D正確;
故選:BD。
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【題目】在“探究遙控電動小車額定功率”的實驗中,實驗步驟如下:
①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.5kg;
②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖甲所示安裝;
③接通打點計時器(其打點周期為0.02s);
④使電動小車以額定功率加速運動并達到最大速度,運動一段時間后關(guān)閉小車電源,待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器(設小車在整個過程中所受的阻力恒定)。
在上述過程中,打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖乙所示。
請你分析紙帶數(shù)據(jù),回答下列問題:
(1)該電動小車運動的最大速度為________________m/s;
(2)關(guān)閉小車電源后,小車的加速度大小為__________;
(3)該電動小車的額定功率為______________W。
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【題目】如圖所示,空間存在垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場和水平向左、場強為E的勻強電場。有一質(zhì)量為m,電荷量大小為q的微粒垂直于磁場且以與水平方向成45°角的速度v做直線運動,重力加速度為g。則下列說法正確的是
A. 微?赡茏鰟蚣铀僦本運動 B. 微?赡苤皇軆蓚力作用
C. 勻強磁場的磁感應強度B= D. 勻強電場的電場強度E=
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【題目】圖1為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖,P是平衡位置在x=1.0m處的質(zhì)點,Q是平衡位置在x=6.0m處的質(zhì)點.圖2為質(zhì)點Q的振動圖象,下列說法正確的是______
A. 這列簡諧橫波的波速為60m/s
B. 質(zhì)點Q做簡諧運動的位移一時間關(guān)系式為y=0.20sin t(cm)
C. 在t=0.10s時,質(zhì)點Q向y軸負方向運動
D. 從t=0.10s到t=0.20s,質(zhì)點Q通過的路程為20cm
E. 在r=0.10s時,質(zhì)點P的運動方向與y軸正方向相同
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【題目】如圖所示,在豎直向下的勻強電場中有一絕緣的光滑離心軌道,一個帶負電的小球從斜軌道上的A點由靜止釋放,沿軌道滑下(小球的重力大于所受的電場力).
(1)已知小球的質(zhì)量為m,電量大小為q,勻強電場的場強大小為E,斜軌道的傾角為α,求小球沿斜軌道下滑的加速度的大;
(2)若使小球通過半徑為R的圓軌道頂端的B點時不落下來,求A點距水平地面的高度h至少應為多大?
(3)若小球從斜軌道h=5R處由靜止釋放.假設其能夠通過B點,求在此過程中小球機械能的改變量.
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【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
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【題目】在如圖所示的電路中,電源的負極接地,其電動勢為E、內(nèi)電阻為r,R1、R2為定值電阻,R3為滑動變阻器,C為電容器,A、V為理想電流表和電壓表。在滑動變阻器的滑動觸頭P自a端向b端滑動的過程中
A. 電壓表示數(shù)變小
B. 電流表示數(shù)變小
C. 電容器C所帶電荷量增多
D. a點的電勢降低
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【題目】如圖所示,真空室中電極K發(fā)出的電子(初速不計)經(jīng)過電勢差為U1的加速電場加速后,沿兩水平金屬板C、D間的中心線射入兩板間的偏轉(zhuǎn)電場,最后打在熒光屏上。CD兩板間的電勢差UCD隨時間變化如圖所示,設C、D間的電場可看作是均勻的,且兩板外無電場。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e(重力不計),C、D極板長為L, 板間距離為d,偏轉(zhuǎn)電壓U2,熒光屏距C、D右端的距離為L/6, 不同時刻從K極射出的電子都能通過偏轉(zhuǎn)電極且不計電子間的相互作用。求:
(1)電子通過偏轉(zhuǎn)電場的時間t0
(2)若UCD的周期T=t0, 熒光屏上電子能夠到達的區(qū)域的長度;
(3)若UCD的周期T=2t0, 到達熒光屏上O點的電子的動能?
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【題目】我國女子短道速滑隊在2013年世錦賽上實現(xiàn)女子3 000 m接力三連冠。觀察發(fā)現(xiàn),“接棒”的運動員甲提前站在“交棒”的運動員乙前面,并且開始向前滑行,待乙追上甲時,乙猛推甲一把,使甲獲得更大的速度向前沖出。在乙推甲的過程中,忽略運動員與冰面間在水平方向上的相互作用,則( )
A. 甲對乙的沖量一定等于乙對甲的沖量
B. 甲、乙的動量變化一定大小相等、方向相反
C. 甲的動能增加量一定等于乙的動能減少量
D. 甲對乙做多少負功,乙對甲就一定做多少正功
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