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如图甲,倾角为θ的光滑绝缘斜面,底端固定一带电量为Q的正点电荷.将一带正电小物块...

如图甲,倾角为θ的光滑绝缘斜面,底端固定一带电量为Q的正点电荷.将一带正电小物块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放,小物块沿斜面向上滑动至最高点B处,此过程中小物块的动能和重力势能随位移的变化图象如图乙(E1x1为已知量).已知重力加速度为g,静电力常量为k,由图象可求出( )

A.小物块的带电量

B.AB间的电势差

C.小物块的质量

D.小物块速度最大时到斜面底端的距离

 

C 【解析】 试题由动能图线得知,小球的速度先增大,后减小.根据库仑定律得知,小球所受的库仑力逐渐减小,合外力先减小后增大,加速度先减小后增大,则小球沿斜面向上做加速度逐渐减小的加速运动,再沿斜面向上做加速度逐渐增大的减速运动,直至速度为零.由动能图线看出,速度有最大值,此时小球受力平衡,由库仑力与重力沿斜面的分力平衡,由于没有x的具体数据,所以不能求得q.故A错误;A到B的过程中重力势能的增加等于电势能的减小,所以可以求出小物块电势能的减小,由于小物块的电量不知道,所以不能求出AB之间的电势差.故B错误;由重力势能线得到EP=mgh=mgssinθ,读出斜率,即可求出m;图象中不能确定哪一点的速度最大,题目中也没有小物块的电量、质量等信息,所以不能确定小物块速度最大时到斜面低端的距离.故D错误.故选C.
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考点分析:
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许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献,也创造出了许多物理学方法,下列关于物理学中思想方法的叙述错误的是(  )

A.在探究平行板电容器的电容与介电常数、板间距离、正对面积三者关系的实验中用了控制变量法

B.在建立平均速度合力与分力合运动与分运动总电阻交流电的有效值的概念时均用到了等效替代

C.如果电场线与等势面不垂直,那么电场强度就有一个沿着等势面的分量,在等势面上移动电荷时静电力就要做功,这里用的逻辑方法是假设推理法

D.卡文迪许利用扭秤实验测出引力常量,用了实验模型法

 

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如图所示,在x轴上方,宽度均为d的区域Ⅰ和区域Ⅱ内,存在着方向相反、垂直纸面的两匀强磁场,磁感应强度的大小均为B.坐标原点处有一正离子源,在xOy平面单位时间内发射n0个速率均为v的离子,进入区域Ⅰ的离子按角度均匀分布在y轴两侧各为θ的范围内。现测得y轴右侧θ=30°的粒子经过区域Ⅰ垂直进入区域Ⅱ。若整个装置处于真空中,不计离子重力及离子间的相互作用。(已知:sinθ=aθ=arcsinacosθ=aθ=arccosa

(1)求离子的比荷

(2)从区域Ⅱ的上边界与y轴交点处探测到从区域Ⅱ内射出的离子,求该离子进入区域Ⅰ时的角度θ(可以用反三角函数表示);

(3)若离子两侧的分布角可以在0范围内自由调整,求区域Ⅱ的上边界单位时间内射出的离子数n与分布角之间的关系(不计离子在磁场中运动的时间)。

 

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如图所示,金属杆ab与电源、轨道构成一个闭合回路。金属棒的质量为m,长为L,电阻为R,电源电动势为E,内阻为r,整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面夹角为θ斜向上,结果ab静止于水平导轨上。求:

(1)电路中的电流I

(2)金属杆ab受到的摩擦力f

(3)金属杆对导轨的压力FN

 

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如图所示,现有一个检验某种防护罩承受冲击力的装置,M是半径为R=0.9m的固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平。M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量m=0.01kg的小钢珠,假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点,水平飞出后落到曲面N的某一点上,N为待检验的固定曲面,该曲面在竖直面内的截面为半径圆弧,圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点。求:

(1)钢珠刚进入轨道时的动能;

(2)钢珠脱离轨道最高点到落到圆弧N所用时间;

(3)改变弹簧的压缩量,在确保能经过M的情况下,能否找到垂直打到曲面N的钢珠,并简要说出你的理由。

 

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一质量为20g的弹性小球,从高2m处以某一速度竖直向下抛出,落到地面时速度为12m/s,与地面的接触时间为0.1s,最终反弹到5.5m处。设空气阻力恒为重力的0.1倍,求:

(1)小球抛出时的速度v0

(2)与地面碰撞时损失的机械能E

(3)地面对小球的平均作用力F

 

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