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【题目】如图所示,质量相同的AB两物体放在光滑绝缘的水平面上,所在空间有水平向左的匀强电场,场强大小为E,其中A带正电,电荷量大小为qB始终不带电。一根轻弹簧一端固定在墙面上,另一端与B物体连接,在电场力作用下,物体A紧靠着物体B,一起压缩弹簧,处于静止状态。现在A物体上施加一水平向右的恒定外力F。弹簧始终处于弹性限度范围内,下列判断正确的是(  )

A.F = qE,则弹簧恢复到原长时AB两物体分离

B.F = qE,则弹簧还未恢复到原长时AB两物体分离

C.F > qE,则弹簧还未恢复到原长时AB两物体分离

D.F < qE,则AB两物体不能分离,且弹簧一定达不到原长位置

【答案】AC

【解析】

AB.若F = qEA物体所受合力为0,在弹簧处于压缩状态时,B物体由于弹簧的作用向右加速运动,而A物体将被迫受到B物体的作用力以相同的加速度一起向右加速运动,AB两物体未能分离,当弹簧恢复到原长后,B物体在弹簧的作用下做减速运动,A物体做匀速直线运动,则B物体的速度小于A物体的速度,AB两物体将分离,故A正确,B错误;

C.若F > qEA物体将受到水平向右恒力FA = F qE的作用,弹簧在恢复到原长之前,对B物体的弹力逐渐减小,则B物体的加速度逐渐减小,当AB两物体刚要分离时,AB两物体接触面的作用力刚好为0,此时弹簧对B物体的作用力所产生的加速度与恒力FAA物体产生的加速度相等(aB = aA 0),此时弹簧还未恢复到原长,故C正确;

D.若F < qEA物体将受到水平向左恒力FA = qE F的作用,如果FA比较小,那么AB两物体还是可以分离的,并且在超过弹簧原长处分离,故D错误。

故选AC

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学用如图所示的实验装置探究滑块的加速度与合外力的关系。

气垫导轨下面的位置标尺0刻度在左侧,调整气垫导轨使之水平,在导轨左边某位置固定一光电门,记下光电门的位置x1。把轻绳一端连在拉力传感器上,另一端与滑块相连,钩码通过动滑轮挂在定滑轮与传感器之间。将滑块放在导轨右侧某位置,记下滑块上遮光条的初始位置x2。开通气源,由静止释放滑块,滑块向左运动,通过光电门时记录滑块上遮光条的遮光时间为t

(1)实验中通过改变钩码的质量或者改变钩码的个数来改变滑块受到的合外力,_________(填“需要”或者“不需要”)考虑钩码的质量远小于滑块的质量;

(2)该同学测得遮光条的宽度为d。则钩码的加速度大小a=_________(用题设条件中物理量的字母表示)。

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【题目】某工厂生产流水线示意图如图所示,半径R=1 m的水平圆盘边缘E点固定一小桶,在圆盘直径DE正上方平行放置的水平传送带沿顺时针方向匀速转动,传送带右端C点与圆盘圆心O在同一竖直线上,竖直高度h=1.25 m。AB为一个与CO在同一竖直平面内的四分之一圆轨道,半径r=0.45 m,且与水平传送带相切于B点。一质量m=0.2 kg的滑块(可视为质点)从A点由静止释放,滑块到达圆弧轨道B点时对轨道的压力6 N,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,当滑块到达B点时,圆盘从图示位置以一定的角速度ω绕通过圆心O的竖直轴匀速转动,滑块到达C点时恰与传送带同速并水平抛出,刚好落入圆盘边缘的小桶内。取g=10 m/s2

求:(1)滑块到达圆弧轨道B点时速度;

(2)传送带BC部分的长度L

(3)圆盘转动的角速度ω应满足的条件。

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【题目】1)假设在月球上,利用:A质量m已知的重锤、B打点计时器、C直流电源、D弹簧测力计,设计实验测量月球表面的重力加速度g的大小。

实验原理________(填写规律公式);

选用的器材有________(选填器材前的字母)。

2)图是小球自由下落时的频闪照片示意图,频闪仪每隔 0.04s闪光一次。从较清晰的A点开始测量,图中数字是小球相对于A点落下的距离,单位是cm。利用这幅照片测得:小球经过B点时速度的大小为________,自由落体加速度g的大小为________

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【题目】如图所示,气缸开口向上放在水平地面上,缸口固定有小的挡板,缸内质量为m的活塞将缸内封闭有一段气体,静止时,活塞离缸底的距离为缸内深度的,活塞的横截面积为S,活塞与气缸内壁无摩擦且气密性好,这时环境温度为T0,大气压强为P0,不计活塞的厚度,气缸导热性能良好,重力加速度为g,求:

(1)若使用向上的拉力将活塞缓慢地拉到缸口,拉动过程中,拉力的最大值为多少;

(2)若给缸内气体加热,使缸内气体温度升高,则温度升高后缸内气体的压强为多大?

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【题目】如图所示,小球沿足够长的斜面向上做匀变速直线运动,依次经abcd到达最高点e.已知xabxbd=6 m,xbc=1 m,小球从ac和从cd所用的时间都是2 s,设小球经bc时的速度分别为vbvc,则(   )

A. vc=3 m/s

B. vb=4 m/s

C. de所用时间为2 s

D. de=4 m

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【题目】一质量为m的质点以速度在光滑水平面内沿x轴正方向做匀速运动,运动到坐标原点O时,又受到另一恒定的拉力F作用,其在水平面内运动轨迹如图所示,其中运动到P点时速度v的方向沿y轴正方向,在质点从O点运动到P点的过程中,下列说法正确的是(  )

A.质点的动能一直增加

B.质点的机械能可能先增加后减少

C.拉力的方向可能与x轴负方向和y轴正方向组成的角的平分线平行

D.质点运动的轨迹为圆弧,其加速度大小为

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【题目】图甲为测量滑块与木板间的动摩擦因数的实验装置示意图。木板固定在水平桌面上,打点计时器连接的电源的频率为50Hz。开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速直线运动,在纸带上打出一系列点:

(1)图乙是实验中获取的一条纸带的一部分,相邻两计数点间还有一个计时点未标出。用刻度尺测量计数点间的距离如图乙所示,则打点计时器打计数点C时纸带的速度大小v=__________m/s;打该纸带的过程中滑块的加速度大小a=__________m/s2;(结果均保留两位有效数字)

(2)若已知滑块的质量为m1,木板的质量为m2,托盘和砝码的总质量为m3,重力加速度为g,则滑块与木板间的动摩擦因数__________。(用相应的字母符号表示)

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【题目】如图所示,三条水平直线CDMNPQ在同一竖直面内,CDMN间距为dMNPQ间距为2dOCD上一点,OO垂直于三条水平线。CDMN之间存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为BOO左侧与MNPQ之间存在与MN45°的匀强电场。一质量为m、电量为+q的粒子从O点沿OO方向射入磁场,从直线MN上射出磁场的点到OO的距离为,经一段时间后粒子垂直PQ离开电场区域。不计粒子重力,求:

(1)粒子射入磁场的速度;

(2)匀强电场的电场强度;

(3)若在直线PQ下方还存在垂直于纸面磁感应强度为B0的扇形匀强磁场区域,能使粒子恰好回到原出发点O,且速度方向垂直于CD。求与磁感应强度B对应的最小扇形磁场面积。

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