【題目】如圖所示,一根長(zhǎng)L=1.5m的光滑絕緣細(xì)直桿MN,豎直固定在場(chǎng)強(qiáng)為E=1.0×105N/C、與水平方向成θ=30°角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。桿的下端M固定一個(gè)帶電小球A,電荷量Q=+4.5×10-6C;另一帶電小球B 穿在桿上可自由滑動(dòng),電荷量q=+1.0×10-6C,質(zhì)量m=1.0×10-2kg,F(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放,小球B開始運(yùn)動(dòng)。(靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2,取g=10m/s2)
(1)小球B開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大?
(2)小球B的速度最大時(shí),距M端的高度h1為多大?
(3)小球B從N端運(yùn)動(dòng)到距M端的高度h2=0.61m時(shí),速度為v=1.0m/s,求此過程中小球B的電勢(shì)能改變了多少?
【答案】(1)3.2 m/s2 ;
(2)0.9 m;
(3)8.4×10﹣2J
【解析】試題分析:(1)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)小球B受重力、庫侖力、桿的彈力和電場(chǎng)力,沿桿方向運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得①
解得②
代入數(shù)據(jù)解得a=3.2m/s2 ③
(2)小球B速度最大時(shí)合力為零,即
④
解得⑤
代入數(shù)據(jù)解得⑥
(3)小球B從開始運(yùn)動(dòng)到速度為v的過程中,設(shè)重力做功為W1,電場(chǎng)力做功為W2,庫侖力做功為W3,根據(jù)動(dòng)能定理有
W1+W2+W3=mv2 ⑦
W1=mg(L-h2) ⑧
W2=-qE(L-h2)sin⑨
解得⑩
設(shè)小球B的電勢(shì)能改變了,則
=-(W2+W3) ⑾
⑿
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一直流電動(dòng)機(jī)與阻值R=9 Ω的電阻串聯(lián)在電源上,電源電動(dòng)勢(shì)E=30 V,內(nèi)阻r=1 Ω,用理想電壓表測(cè)出電動(dòng)機(jī)兩端電壓U=10 V,已知電動(dòng)機(jī)線圈電阻RM=1 Ω,則下列說法中正確的是( )
A. 通過電動(dòng)機(jī)的電流為10 A
B. 電動(dòng)機(jī)的輸入功率為20 W
C. 電動(dòng)機(jī)的熱功率為4 W
D. 電動(dòng)機(jī)的輸出功率為20 W
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】用兩個(gè)相同的小量程電流表,分別改裝成了兩個(gè)量程不同的大量程電流表A 1、A2,若把A1、A2分別采用串聯(lián)或并聯(lián)的方式接入電路,如圖(a)、(b)所示,則閉合開關(guān)后,下列有關(guān)電表的示數(shù)和電表指針偏轉(zhuǎn)角度的說法正確的是( )
A. 圖(a)中的A 1 、A 2的示數(shù)相同
B. 圖(a)中的A 1、A 2的指針偏角相同
C. 圖(b)中的A1、A 2的示數(shù)和偏角都不同
D. 圖(b)中的A1、A 2的指針偏角相同
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,靠摩擦傳動(dòng)做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的大、小兩輪接觸面互不打滑,大輪半徑是小輪半徑的2倍A、B分別為大、小輪邊緣上的點(diǎn),C為大輪上一條半徑的中點(diǎn).則( )
A. A點(diǎn)與B點(diǎn)線速度大小相等
B. 小輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度是大輪的2倍
C. 質(zhì)點(diǎn)加速度aA=2aB
D. 質(zhì)點(diǎn)加速度aA=2aC
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,有一矩形區(qū)域abcd,水平邊ab長(zhǎng)為,豎直邊ad長(zhǎng)為h=1m. 質(zhì)量均為m、帶電量分別為+q和-q的兩粒子, .當(dāng)矩形區(qū)域只存在場(chǎng)強(qiáng)大小為E=10N/C、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),+q由a點(diǎn)沿ab方向以速率進(jìn)入矩形區(qū)域,軌跡如圖。當(dāng)矩形區(qū)域只存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)-q由c點(diǎn)沿cd方向以同樣的速率進(jìn)入矩形區(qū)域,軌跡如圖。不計(jì)重力,已知兩粒子軌跡均恰好通過矩形區(qū)域的幾何中心。則( )
A. 由題給數(shù)據(jù),初速度可求
B. 磁場(chǎng)方向垂直紙面向外
C. -q做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在b點(diǎn)
D. 兩粒子各自離開矩形區(qū)域時(shí)的動(dòng)能相等。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,虛線框內(nèi)為某兩級(jí)串列加速器原理圖,abc為長(zhǎng)方體加速管,加速管底面寬度為d,加速管的中部b處有很高的正電勢(shì),a、c兩端均有電極接地(電勢(shì)為零),加速管出口c右側(cè)距離為d處放置一寬度為d的熒光屏.現(xiàn)讓大量速度很小(可認(rèn)為初速度為零)的負(fù)一價(jià)離子(電荷量為-e)從a端進(jìn)入,當(dāng)離子到達(dá)b處時(shí),可被設(shè)在b處的特殊裝置將其電子剝離,成為三價(jià)正離子(電荷量為+3e),而不改變其速度大小.這些三價(jià)正離子從c端飛出后進(jìn)入與其速度方向垂直的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其中沿加速管中軸線進(jìn)入的離子恰能打在熒光屏中心位置,離子質(zhì)量為m,不計(jì)離子重力及離子間相互作用力.
(1) 求離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度v的大小.
(2) 求a、b兩處的電勢(shì)差U.
(3) 實(shí)際工作時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度可能會(huì)與設(shè)計(jì)值B有一定偏差,若進(jìn)入加速器的離子總數(shù)為N,則磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.9B時(shí)有多少離子能打在熒光屏上?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng),通過坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),其t圖象如圖所示,則( )
A. 質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度為0.5 m/s
B. 質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為0.5 m/s2
C. 質(zhì)點(diǎn)在1 s末速度為1.5 m/s
D. 質(zhì)點(diǎn)在第1 s內(nèi)的平均速度為1.5 m/s
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,粗糙且絕緣的斜面體ABC在水平地面上始終靜止.在斜面體AB邊上靠近B點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷,從A點(diǎn)無初速度釋放帶負(fù)電且電荷量保持不變的小物塊(視為質(zhì)點(diǎn)),運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)速度恰為零.則小物塊從A到P運(yùn)動(dòng)的過程( )
A. 水平地面對(duì)斜面體沒有靜摩擦作用力
B. 小物塊的電勢(shì)能一直增大
C. 小物塊所受到的合外力一直減小
D. 小物塊損失的機(jī)械能大于增加的電勢(shì)能
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,帶電粒子的速率為v,帶電荷量為q,下列帶電粒子所受洛倫茲力的大小和方向正確的是( ).
A. 圖(1)為F洛=qvB,方向與v垂直斜向上
B. 圖(2)為F洛=qvB,方向與v垂直斜向下
C. 圖(3)為F洛=qvB,方向垂直紙面向外
D. 圖(4)為,方向垂直紙面向里
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