【題目】如圖所示,用長(zhǎng)為2L的絕緣輕桿連接兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B置于光滑絕緣的水平面上,A球的帶電量為,B球的帶電量為,構(gòu)成一個(gè)帶電系統(tǒng)(它們均可視為質(zhì)點(diǎn),不考慮兩者間相互作用的庫侖力),現(xiàn)讓小球A處在有界的電場(chǎng)區(qū)域內(nèi),已知虛線MP位于細(xì)桿的中垂線上,MP的左側(cè)沒有電場(chǎng),右側(cè)有勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,方向水平向右,從靜止釋放帶電系統(tǒng)(忽略帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程中所產(chǎn)生的磁場(chǎng)效應(yīng)),求:
(1)帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的最大速度為多少?
(2)帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程中,B球電勢(shì)能增加的最大值為多少?
(3)若小球B帶電量為,其它物理量不變,帶電系統(tǒng)仍由圖示位置靜止釋放,經(jīng)時(shí)間t小球B進(jìn)入電場(chǎng),又經(jīng)時(shí)間2t小球B第一次回到初始位置,則小球B的帶電量多少?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
試題分析:(1)小球B剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)帶電系統(tǒng)具有最大速度,從釋放帶電系統(tǒng)到小球B剛進(jìn)入電場(chǎng)的過程中,由動(dòng)能定理:,則:。
(2)當(dāng)帶電系統(tǒng)速度第一次為零,B克服電場(chǎng)力做功最多,B增加的電勢(shì)能最多,設(shè)B球在電場(chǎng)中的最大位移為x,由動(dòng)能定理:,得到:
所以B電勢(shì)能增加的最大值為:。
(3)系統(tǒng)全過程分三個(gè)階段:
第一階段:B球進(jìn)入電場(chǎng)前的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,加速度,速度變化量
則:
第二階段:A、B在電場(chǎng)中勻變速運(yùn)動(dòng)時(shí)間,加速度,速度變化量
第三階段:B球出電場(chǎng)時(shí)到初始位置,時(shí)間,加速度,速度變化量
根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性:,則,系統(tǒng)全過程速度變化量為零
則:
可以得到:。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)要組裝一個(gè)由熱敏電阻控制的報(bào)警系統(tǒng),要求當(dāng)熱敏電阻的溫度達(dá)到或超過60 ℃時(shí),系統(tǒng)報(bào)警。提供的器材有:熱敏電阻,報(bào)警器(內(nèi)阻很小,流過的電流超過時(shí)就會(huì)報(bào)警),電阻箱(最大阻值為999.9 Ω),直流電源(輸出電壓為U,內(nèi)阻不計(jì)),滑動(dòng)變阻器(最大阻值為1 000 Ω),滑動(dòng)變阻器(最大阻值為2 000 Ω),單刀雙擲開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干。
在室溫下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié),已知U約為18 V,約為10 mA;流過報(bào)警器的電流超過20 mA時(shí),報(bào)警器可能損壞;該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小,在60 ℃時(shí)阻值為650.0 Ω。
(1)在答題卡上完成待調(diào)節(jié)的報(bào)警系統(tǒng)原理電路圖的連線。
(2)在電路中應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器________(填“”或“”)。
(3)按照下列步驟調(diào)節(jié)此報(bào)警系統(tǒng):
①電路接通前,需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值,根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,這一阻值為______Ω;滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于______(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是______。
②將開關(guān)向______(填“c”或“d”)端閉合,緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,直至______。
(4)保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,將開關(guān)向另一端閉合,報(bào)警系統(tǒng)即可正常使用。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一兒童玩具靜止在水平地面上,一個(gè)幼兒沿與水平面成53°角的恒力拉著它沿水平面運(yùn)動(dòng),已知拉力F=4.0N,玩具的質(zhì)量m=0.5kg,經(jīng)過時(shí)間t=2.0s,玩具移動(dòng)了距離x=4.8m,這時(shí)幼兒松開手,玩具又滑行了一段距離后停下.
(1)全過程玩具的最大速度是多大?
(2)松開手后玩具還能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)?(取g=10m/s2.sin53°=0.8,cos53°=0.6)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】平面OM和平面ON之間的夾角為30°,其橫截面(紙面)如圖所示,平面OM上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外。一帶電粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)。粒子沿紙面以大小為v的速度從OM的某點(diǎn)向左上方射入磁場(chǎng),速度與OM成30°角。已知該粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與ON只有一個(gè)交點(diǎn),并從OM上另一點(diǎn)射出磁場(chǎng)。不計(jì)重力。粒子離開磁場(chǎng)的出射點(diǎn)到兩平面交線O的距離為
A. B. C. D.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某學(xué)校興趣小組對(duì)一輛玩具遙控小車的性能進(jìn)行研究:首先讓小車在水平的地面上沿直線運(yùn)動(dòng),記錄下小車運(yùn)動(dòng)全過程,然后通過對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到如圖所示的v -t圖象。已知遙控小車在0~2s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),2s~10s內(nèi)小車牽引力的功率保持不變,在10s末停止遙控讓小車自由滑行。若小車質(zhì)量m=1kg,設(shè)整個(gè)過程中小車受到的阻力大小不變。求:
(1)小車在0~2s 和10s~13s的加速度
(2)在2s~10s內(nèi)小車牽引力的功率
(3)小車在加速運(yùn)動(dòng)過程中的總位移
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,固定在地面的斜面體上開有凹槽,槽內(nèi)緊挨放置六個(gè)半徑均為r的相同小球,各球編號(hào)如圖。斜面與水平軌道OA平滑連接,OA長(zhǎng)度為6r,F(xiàn)將六個(gè)小球由靜止同時(shí)釋放,小球離開A點(diǎn)后均做平拋運(yùn)動(dòng),不計(jì)一切摩擦。則在各小球運(yùn)動(dòng)過程中,下列說法正確的是( )
A.球1的機(jī)械能守恒 B.球6在OA段機(jī)械能增大
C.球6的水平射程最大 D.有三個(gè)球落地點(diǎn)相同
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為了節(jié)省能量,某商場(chǎng)安裝了智能化的電動(dòng)扶梯。無人乘行時(shí),扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢;有人站上扶梯時(shí),它會(huì)先慢慢加速,再勻速運(yùn)轉(zhuǎn)。一顧客乘扶梯上樓,恰好經(jīng)歷了這兩個(gè)過程,如圖所示。那么下列說法中正確的是()
A. 顧客始終受到三個(gè)力的作用
B. 顧客始終處于超重狀態(tài)
C. 顧客對(duì)扶梯作用力的方向先指向左下方,再豎直向下
D. 顧客對(duì)扶梯作用力的方向先指向右下方,再豎直向下
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】(12分)如圖所示,傾角的斜面AB與水平面平滑連接于B點(diǎn),A、B兩點(diǎn)之間的距離s0=3 m,質(zhì)量m=3 kg的小物塊與斜面及水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。當(dāng)小物塊從A點(diǎn)由靜止開始沿斜面下滑的同時(shí),對(duì)小物塊施加一個(gè)水平向左的恒力F。取g=10 m/s2。
(1)若F=10 N,小物塊從A點(diǎn)由靜止開始沿斜面運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去恒力F,求小物塊在水平面上滑行的距離s。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(2)為確保小物塊不離開斜面,該恒力的最大值為多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,電壓為U的兩塊平行金屬板MN,M板帶正電。x軸與金屬板垂直,原點(diǎn)O與N金屬板上的小孔重合,在O≤X≤d區(qū)域存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1 (圖上未畫出)和沿y軸負(fù)方向大小為的勻強(qiáng)電場(chǎng),B1與E在y軸方向的區(qū)域足夠大。有一個(gè)質(zhì)量為m,帶電量為q的帶正電粒子(粒子重力不計(jì)),從靠近M板內(nèi)側(cè)的P點(diǎn) (P點(diǎn)在x軸上)由靜止釋放后從N板的小孔穿出后沿x軸做直線運(yùn)動(dòng);若撤去磁場(chǎng)B1,在第四象限x>d的某區(qū)域加上左邊界與y軸平行且垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2(圖上未畫出),為了使粒子能垂直穿過x軸上的Q點(diǎn),Q點(diǎn)坐標(biāo)為()。求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小與方向;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小與方向;
(3)粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)所用的時(shí)間t。
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