如图所示,空间有场强E=1.0×102V/m竖直向下的电场,长L=0.8m不可伸长的轻绳固定于O点.另一端系一质量m=0.5kg带正电q=5×10﹣2C的小球.拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放,当小球运动至O点的正下方B点时绳恰好断裂,小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成θ=53°、无限大的挡板MN上的C点.g取10m/s2,试求: (1)绳子的最大张力; (2)A、C两点的电势差; (3)当小球运动至C点时,突然施加一恒力F作用在小球上,同时把挡板迅速水平向右移至某处,若小球仍能垂直打在档板上,所加恒力F的方向及取值范围.
酒后驾驶会导致许多安全隐患,其中之一是驾驶员的反应时间变长,“反应时间”是指驾驶员从发现情况到开始采取制动的时间.下表中“反应距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离;“刹车距离”是指驾驶员从踩下刹车踏板制动到汽车停止的时间内汽车行驶的距离.某次实验测量数据如表所示,求: (1)驾驶员酒后反应时间比正常情况下多多少? (2)汽车刹车时,加速度大小。
某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时,实验装置如图甲所示. (1)该同学开始实验时的情形如图乙所示,接通电源释放纸带开始实验.请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方是:①___________________;②___________________。 (2)根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落距离h,以为纵轴,画出的图像应是图中的______. (3)将错误或不当的地方改正后,打点计时器所用交流电的频率为50Hz,该同学选取如图丙所示的一段纸带,O是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个打下的点(图中未标出),各计数点到O点的距离如图所示,他对OC段进行研究.在重物下落高度的过程中,重物减小的重力势能_______J,增加的动能_______ J (,重力加速度,结果保留3位有效数字).
某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示。 ①通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点_________和________之间某时刻开始减速。 ②物块减速运动过程中加速度的大小为a,若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值__________(填“偏大”或“偏小”)。
在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m1、m2,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开挡板C时,物块A运动的距离为d,速度为v。则此时 A. 拉力做功的瞬时功率为 B. 物块B满足 C. 物块A的加速度为 D. 弹簧弹性势能的增加量为
如图所示,用同一种电阻丝作成直角三角形框abc,固定在匀强磁场中,磁场方向与三角形平面垂直,在ab间加一电压U,则: A. ab与acb所受的磁场力方向相同 B. ab与acb所受的磁场力方向相反 C. ab与acb所受的磁场力大小相等 D. ab所受的磁场力大于acb所受的磁场力
以恒定的功率P行驶的汽车以初速度v0冲上倾角一定的斜坡,设受到的摩擦阻力恒定不变,则汽车上坡过程中的v-t图象可能是图中的哪一个 A. B. C. D.
位于正方形四角上的四个等量点电荷的电场线分布如下图所示,ab、cd分别是正方形两条边的中垂线,O点为中垂线的交点,P、Q分别为cd、ab上的点。则下列说法正确的是 A. P、O两点的电势关系为φP=φO B. P、Q两点电场强度的大小关系为EQ<EP C. 若在O点放一正点电荷,则该正点电荷受到的电场力不为零 D. 若将某一负电荷由P点沿着图中曲线PQ移到Q点 ,电场力做负功
如图甲所示,小物块从足够长的光滑斜面顶端由静止自由滑下。下滑位移x时的速度为v,其x-v2图象如图乙所示,取g=10m/s2,则斜面倾角θ为 A. 30° B. 45° C. 60° D. 75°
如图所示,在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动,已知电场强度为E,磁感应强度为B,则油滴的质量和环绕速度分别为 A. , B. , C. , D. ,
如图所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑.已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A与B的质量之比为( ) A. B. C. D.
库仑通过实验研究电荷间的相互作用力与距离、电荷量的关系时,先保持电荷量不变,寻找作用力与电荷间距离的关系;再保持距离不变,寻找作用力与电荷量的关系,这种研究方法常被称为“控制变量法”。下列应用了控制变量法的实验是 A. 验证机械能守恒定律 B. 探究力的平行四边形定则 C. 探究加速度与力、质量的关系 D. 探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律
“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成.偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为RA和RB的同心金属半球面A和B构成,A、B为电势值不等的等势面,其过球心的截面如图所示.一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M板正中间小孔垂直入射,进入偏转电场区域,最后到达偏转器右端的探测板N,其中动能为Ek0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间.忽略电场的边缘效应. (1)判断半球面A、B的电势高低,并说明理由; (2)求等势面C所在处电场强度E的大小; (3)若半球面A、B和等势面C的电势分别为φA、φB和φC,则到达N板左、右边缘处的电子,经过偏转电场前、后的动能改变量ΔEk左和ΔEk右分别为多少? (4)比较|ΔEk左|与|ΔEk右|的大小,并说明理由.
为了测定一个水平向右的匀强电场的场强大小,小明所在的物理兴趣小组做了如下实验:用长为L的绝缘轻质细线,上端固定于O点,下端拴一质量为m、带电荷量为+q的小球(可视为质点),如图所示,开始时,将线与小球拉成水平,然后释放,小球由静止开始向下摆动,摆到B点时速度恰好为零,然后又从B点向A点摆动,如此往复.小明用测量工具测量与水平方向所成的角度θ,刚好为60°.不计空气阻力,下列说法中正确的是( ) A. 在B点时小球受到的合力为0 B. 电场强度E的大小为 C. 小球从A运动到B,重力势能减小 D. 小球在下摆的过程中,小球的机械能和电势能之和先减小后增大
如图所示为一匀强电场,某带电粒子从A点运动到B点.在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J,电场力做的功为1.5 J.则下列说法正确的是( ) A. 粒子带负电 B. 粒子在A点的电势能比在B点少1.5 J C. 粒子在A点的动能比在B点多0.5 J D. 粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J
如图所示,匀强电场中某电场线上的两点A、B相距0.2 m,正电荷q=106 C,从A移到B,电场力做功为2×106 J,则( ) A. 该电场的场强为10 V/m B. 该电场的场强方向由A指向B C. A、B间的电势差为10 V D. B点的电势比A点的高
如图所示的同心圆是电场中的一簇等势线,一个电子只在电场力作用下沿着直线由A→C运动时的速度越来越小,B为线段AC的中点,则下列说法正确的是( ) A. 电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越小 B. 电子沿AC方向运动时它具有的电势能越来越大 C. 电势差UAB=UBC D. 电势φA<φB<φC
如图甲所示,A、B为某电场中一条直线上的两个点,现将正点电荷从A点静止释放,仅在电场力作用下运动一段距离到达B点,其电势能Ep随位移x的变化关系如乙图.从A到B过程中,下列说法中正确的是( )
A. 电场力对电荷一直做正功 B. 电势一直升高 C. 电荷所受电场力先减小后增大 D. 电荷所受电场力先增大后减小
一个带正电的质点,电荷量为q=2.0×10-9 C,在静电场中由a点移到b点,在这个过程中,除静电力做功外,其他力做的功为6.0×10-5 J,质点的动能增加了8.0×10-5 J,则a、b两点间的电势差Uab为( ) A. 3×104 V B. 1×104 V C. 4×104 V D. 7×104 V
两个等量正点电荷位于x轴上,关于原点O呈对称分布,下列能正确描述电场强度E随位置x变化规律的图是( ) A. B. C. D.
空间中P、Q两点处各固定一个点电荷,其中P点处为正电荷,P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示,a、b、c、d为电场中的4个点,则( ) A. P、Q两点处的电荷等量同种 B. a点和b点的电场强度相同 C. c点的电势低于d点的电势 D. 负电荷从a到c,电势能减少
如图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线.两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb,a、b两点的电场强度大小分别为Ea和Eb,则( ) A. Wa=Wb,Ea>Eb B. Wa≠Wb,Ea>Eb C. Wa=Wb,Ea<Eb D. Wa≠Wb,Ea<Eb
将一正电荷从无限远处移入电场中M点,静电力做功W1=6×10-9 J,若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无限远处,静电力做功W2=7×10-9 J,则M、N两点的电势φM、φN,有如下关系( ) A. φM<φN<0 B. φN>φM>0 C. φN<φM<0 D. φM>φN>0
如图所示,在某电场中画出了三条电场线,C点是A、B连线的中点.已知A点的电势为φA=30 V,B点的电势为φB=-20 V,则下列说法正确的是( ) A. C点的电势φC=5 V B. C点的电势φC>5 V C. C点的电势φC<5 V D. 负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能
如图所示,水平轨道PAB与四分之一圆弧轨道BC相切于B点,其中,PA段光滑, AB段粗糙,动摩擦因数=0.1,AB段长度L=2m,BC段光滑,半径R=lm。轻质弹簧劲度系数k=200N/m,左端固定于P点,右端处于自由状态时位于A点.现用力推质量m=2kg的小滑块,使其缓慢压缩弹簧(即推力做功全部转化为弹簧的弹性势能),当推力做功W =20J时撤去推力.重力加速度取g=10m/s2. (1)求滑块第一次到达圆弧轨道最低点B时的速度; (2)判断滑块能否越过C点,如果能,求出滑块到达C点的速度vc;如果不能,求出滑块能达到的最大高度h。 (3)求滑块最终停止时距A点的距离。
某同学在竖直砖墙前的某处水平抛出一石子,初速度方向与墙平行,石子在空中的运动轨迹如图所示。石子恰好垂直打在下方一倾角为30º的斜坡上的A点。已知砖块的厚度均为6cm,抛出点与A点在竖直方向相距30块砖,(g取10m/s2)求 (1)石子在空中运动的时间t (2)石子水平抛出的速度v0
一质量2kg的物块放于水平面。在与水平面成37o斜向上的拉力10N作用下,从静止开始向右运动5m的距离,物块与水平面间的动摩擦因数0.2, 求: (1)拉力对物块所做的功 (2)摩擦力对物块所做的功
在“验证机械能守恒定律”的实验中 (1)实验中,纸带将被释放瞬间的四种情景如下照片所示(打点计时器已正确安装),其中最合适的是_______________(单选) (2)实验中,如下哪些操作是必要的________(多选) A.用秒表测量时间 B.重物的质量应尽可能大些 C.先接通电源后释放纸带 D.先释放纸带后接通电源 (3)在实验中,打出的纸带如图所示,其中A、B为打点计时器打下的第1、2个点,AB=2 mm,D、E、F为点迹清晰时连续打出的计时点,测得D、E、F到A的距离分别为x1、x2、x3(图中未画出).设打点计时器的打点频率为f,重物质量为m,实验地点重力加速度为g.一位学生想从纸带上验证打下A点到打下E点过程中,重物的机械能守恒. ①重物重力势能减少量ΔEp=__________________,动能增量ΔEk=______________________. ②比较ΔEp和ΔEk发现,重物重力势能的减少量ΔEp大于动能的增加量ΔEk,造成这一误差的原因是__________________________________________________________.
如图所示,A和B两个小球固定在一根轻杆的两端,mB> mA,此杆可绕穿过其中心的水平轴O无摩擦转动.现使轻杆从水平状态无初速度释放,发现杆绕O沿顺时针方向转动,则杆从释放起转动的过程中 A. B球的动能增加,机械能增加 B. A球的重力势能和动能都增加 C. A球重力势能和动能的增加量等于B球的重力势能的减少量 D. A球和B球的总机械能是守恒的
如图所示的传动装置中,B、C两轮固定在一起绕同一轴转动,A、B两轮用皮带传动,三个轮的半径关系是rA=rC=2rB.若皮带不打滑,则A、B、C三轮边缘上a、b、c三点的角速度、周期、线速度和向心加速度之比为 A. 角速度之比1∶2∶2 B. 周期之比1∶1∶2 C. 线速度之比1∶1∶2 D. 向心加速度之比1∶2∶4
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