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如图所示,一质量为m、带电荷量为q的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,...

如图所示,一质量为m、带电荷量为q的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场区域足够大,静止时悬线向左与竖直方向成60°角。线长为L,细线不可伸长。小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度为g。现将电场反向,则下列说法正确的是( 

A.小球带负电,电场强度E

B.电场反向后,小球即做圆周运动,在最低点的速度最大,vm

C.电场反向后,小球先做匀加速直线运动,然后做圆周运动,最大速度vm

D.电场反向后,小球将做往复运动,能够回到初始位置

 

C 【解析】 A.由平衡条件知小球受的电场力水平向左,而场强方向向右,故小球带负电,根据平衡条件 Tsin60°=mg Tcos60°=qE 得 qE=mgtan60° 故A错误; BC.电场反向后,小球受向右的电场力大小为mg,绳子松弛不再有拉力,则小球沿电场力与重力合力的方向做匀加速直线运动,当小球运动到最低点时绳子恰被拉直,拉直时由于重力做功获得的竖直分速度变为0,保留水平方向分速度做圆周运动,当绳子方向与重力与电场力合力方向在一条直线上时,小球有最大速度,即当绳子到达右侧与竖直方向夹角为60°时速度最大,根据动能定理 得 故C正确,B错误; D.由于绳子被拉直时小球的动能有所损失,所以小球无法回到初始位置,故D错误; 故选C。  
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考点分析:
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如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2112,保险丝R1的电阻为2 Ω。若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压,要求通过保险丝的电流(有效值)不超过5 A,加在电容器两极板的电压不超过50 V,则滑动变阻器接入电路的阻值可以为( 

A.20 Ω B.10 Ω C.5 Ω D.1 Ω

 

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如图所示,三个质量相等的小球ABC从图示位置分别以相同的速度v0水平向左抛出,最终都能到达坐标原点O。不计空气阻力,x轴所在处为地面,则可判断ABC三个小球( 

A.在空中运动过程中,动量变化率之比为111

B.在空中运动过程中,重力做功之比为123

C.初始时刻纵坐标之比为123

D.到达O点时,速度方向与水平方向夹角的正切值之比为149

 

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一固定在水平面上倾角为α的粗糙斜面上有一个电动平板小车,小车的支架OAB上在O点用轻绳悬挂一个小球,杆AB垂直于小车板面(小车板面与斜面平行)。当小车运动状态不同时,悬挂小球的轻绳会呈现不同的状态,下列关于小车在不同运动形式下,轻绳呈现状态的说法中正确的是:

A.若小车沿斜面匀速向上运动,轻绳一定与AB杆平行

B.若小车沿斜面匀加速向上运动,轻绳可能沿竖直方向

C.若小车沿斜面匀减速向下运动,轻绳可能与AB杆平行

D.若小车沿斜面匀加速向下运动时,轻绳可能与AB杆平行

 

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利用如图所示的装置可验证机械能守恒定律:用轻质细绳的一端与一个质量为m(已知)的小球相连,另一端系在力传感器的挂钩上,整个装置位于竖直面内,将细绳拉离竖直方向一定角度,将小球由静止释放,与传感器相连的计算机记录的绳的拉力F随时间t变化的图线如图所示,读出图中A点的值为F1,图中B点的值为F2

1)要利用小球从AB的运动过程验证机械能守恒定律只需要再测量一个量的数值,这个量是___________________

2)小球从AB的过程中,重力势能改变量的大小为_______________;动能改变量的大小为_____________(请用F1F2、重力加速度g及第(1)问中需要再测量的那个量的符号表示)。

 

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利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。

(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的____________

A.动能变化量与势能变化量     B.速度变化量与势能变化量     C.速度变化量与高度变化量

(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是___________

A.交流电源      B.刻度尺       C.天平(含砝码)

(3)实验中,先接通电源,再释放重物,得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点,测得它们到起始点的距离分别为。已知当地重力加速度为,打点计时器打点的周期为。设重物的质量为。从打点到打点的过程中,重物的重力势能变化量_________,动能变化量_________

(4)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是_______

A.利用公式计算重物速度                B.利用公式计算重物速度

C.空气阻力和摩擦力的影响                    D.没有采用多次实验取平均值的方法

(5)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒,在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点的距离,计算对应计数点的重物速度,描绘图像,并做如下判断:若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒,请你分析论证该同学的判断是否正确_____

 

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