【題目】如圖所示,在豎直平面內有水平向右、場強為E=1×104 N/C的勻強電場.在勻強電場中有一根長L=2 m的絕緣細線,一端固定在O點,另一端系一質量為0.08 kg的帶電小球,它靜止時懸線與豎直方向成37°角,若小球獲得初速度恰能繞O點在豎直平面內做圓周運動,取小球在靜止時的位置為電勢能零點和重力勢能零點,cos37°=0.8,g取10 m/s2.下列說法正確
A.小球的帶電荷量q=6×10-5 C
B.小球動能的最小值為1J
C.小球在運動至圓周軌跡上的最高點時有機械能的最小值
D.小球繞O點在豎直平面內做圓周運動的電勢能和機械能之和保持不變,且為4J
【答案】AB
【解析】
試題分析:對小球進行受力分析如圖所示,
可得:mgtan37°=qE.解得小球的帶電量為:,選項A正確.
由于重力和電場力都是恒力,所以它們的合力也是恒力.在圓上各點中,小球在平衡位置A點時的勢能(重力勢能和電勢能之和)最小,在平衡位置的對稱點B點,小球的勢能最大,由于小球總能量不變,所以在B點的動能EkB最小,對應速度vB最小,在B點,小球受到的重力和電場力,其合力作為小球做圓周運動的向心力,而繩的拉力恰為零,有:,而,所以EKB=mvB2=F合L=×1×2J=1J,選項B正確;由于總能量保持不變,即Ek+EPG+EPE=恒量.所以當小球在圓上最左側的C點時,電勢能EPE最大,機械能最小,選項C錯誤;由B運動到A,W合力=-(EPA-EPB),W合力=F合2L,所以EPB=4J,總能量E=EPB+EkB=5J.選項D錯誤;故選AB.
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【題目】某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在同一坐標系中,如圖中的a、b、c所示.則下列說法中正確的是 ( 。
A. 圖線b表示輸出功率PR隨電流I變化的關系
B. 圖中a線最高點對應的功率為最大輸出功率
C. 在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標相同的A、B、C三點, 三點的縱坐標一定滿足關系PA=PB+PC
D. 兩個圖線交點M與N的橫坐標之比一定為1∶2,縱坐標之比一定為1∶3
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【題目】如圖所示,在光滑絕緣水平面上由左到右沿一條直線等間距的靜止排著多個形狀相同的帶正電的絕緣小球,依次編號為1、2、3…每個小球所帶的電荷量都相等且均為q=3.75×10-3C,第一個小球的質量m=0.03kg,從第二個小球起往下的小球的質量依次為前一個小球1/3的,小球均位于垂直于小球所在直線的勻強磁場里,已知該磁場的磁感應強度B=0.5T.現給第一個小球一個水平速度v=8m/s,使第一個小球向前運動并且與后面的小球發(fā)生彈性正碰.若碰撞過程中電荷不轉移(不計電荷之間的庫侖力,取g=10m/s2),則第幾個小球被碰后首先脫離地面( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
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【題目】如圖所示,兩根相距d=0.20m的平行金屬長導軌,固定在同一水平面內,并處于豎直方向的勻強磁場中,磁場的磁感應強度B=0.20T。導軌上面橫放著兩根金屬細桿,構成矩形回路,每根金屬細桿的電阻r=0.25Ω,回路中其余部分的電阻不計.已知兩金屬細桿在平行于導軌的拉力作用下,沿導軌朝相反方向勻速平移,速度大小都是v=5m/s 。不計導軌上的摩擦.
(1)求作用于每根金屬細桿的拉力的大小;
(2)求兩金屬桿在間距增加ΔL=0.40m的滑動過程中共產生的熱量.
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【題目】我國運動員劉翔獲得雅典奧運會110米欄冠軍,成績是12秒91,在男子110米跨欄中奪得金牌,實現了我國在短跑中多年的夢想,是亞洲第一人。劉翔之所以能夠取得冠軍,取決于他在110米中的( )
A. 某時刻的瞬時速度大 B. 撞線時的瞬時速度大
C. 平均速度大 D. 起跑時的加速度大
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【題目】如圖,斜面固定,CD段光滑,DE段粗糙,A、B兩物體疊放在一起從C點由靜止下滑,下滑過程中A、B始終保持相對靜止,則
A.在CD段時,A受三個力作用
B.在DE段時,A的加速度一定平行于斜面向上
C.在DE段時,A受摩擦力方向一定沿斜面向上
D.整個下滑過程中,A、B均處于失重狀態(tài)
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【題目】水平推力F1和F2分別作用于水平面上原來靜止的、等質量的a、b兩物體上,作用一段時間后撤去推力,物體將繼續(xù)運動一段時間停下,兩物體的v-t圖象如圖所示,已知圖中線段AB∥CD,則( )
A. F1的沖量小于F2的沖量
B. F1的沖量等于F2的沖量
C. 兩物體受到的摩擦力大小相等
D. 兩物體受到的摩擦力大小不等
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【題目】如圖所示,蠟塊在裝著水的玻璃管中勻速上浮的同時,隨著玻璃管向右水平運動。A. B兩圖表示的是隨著玻璃管向右水平勻速運動及其運動軌跡,C、D兩圖表示的是隨著玻璃管向右水平勻加速運動及其運動軌跡,則正確的是( )
A. B. C. D.
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【題目】手托一物體加速向上運動,則()
A. 手對物體的托力和物體的重力是一對平衡力
B. 手對物體的托力和物體對手的壓力是作用力與反作用力
C. 物體對手的壓力大于物體的重力
D. 手對物體托力大于物體對手的壓力
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