【题目】如图,同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行,M为a、c连线的中点,N为b、d连线的中点。一电子从a点移动到b点,电势能减小W;若电子从c点移动到d点,电势能也减小W。下列说法正确的是
A. 电子从M点移动到N点,电势能也减小W
B. b点的电势一定低于d点的电势
C. 电场强度的方向一定是从b点指向a点
D. a、c两点间的电势差等于b、d两点间的电势差
【答案】ABD
【解析】
A、粒子从a点移动到b点,其电势能减小W,故:,
粒子从c点移动到d点,其电势能也减小W,故:,
匀强电场中,沿着相同方向每前进相同距离电势的变化相同,故,即
,同理
,故
,即电子从M点移动到N点,电势能也减小W,故A正确;
B、由于电势能减小,说明电场力做正功,由于电子带负电,说明是由低电势向高电势移动,则电场的方向大约指向左侧,则由图可知,b点的电势一定低于d点的电势,故选项B正确;
C、一电子从a点移动到b点,其电势能减小,说明由低电势向高电势移动,但ab连线不一定沿着电场线,故C错误;
D、由于,
则:
整理可以得到:,即a、c两点间的电势差等于b、d两点间的电势差,故选项D正确。
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【题目】如图所示,小红和妈妈利用寒假时间在滑雪场进行滑雪游戏。已知雪橇与水平雪道间的动摩擦因数为μ=0.1,妈妈的质量为M=60kg,小红和雪橇的总质量为m=20kg。在游戏过程中妈妈用大小为F=50N,与水平方向成37°角的力斜向上拉雪橇。(,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)小红的加速度大小和妈妈与雪道间的摩擦力大小;
(2)若要使小红和雪橇从静止开始运动并能滑行到前面43m处,求妈妈拉力作用的最短距离。
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【题目】我国发射的“嫦娥四号”探测器首次探访月球背面。2018年12月30日8时,嫦娥四号探测器由距月面高度约100km的环月轨道,成功降轨至距月面15km的着陆轨道。2019年1月3日早,嫦娥四号探测器调整速度方向,由距离月面15km处开始实施动力下降,速度从相对月球1.7km/s,至距月面100m处减到零(相对于月球静止),并做一次悬停,对障碍物和坡度进行识别,再缓速垂直下降。10时26分,在反推发动机和着陆缓冲机的作用下,“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面的预选着陆区。探测器的质量约为1.2×103kg,地球质量约为月球的81倍,地球半径约为月球的3.7倍,地球表面的重力加速度约为9.8m/s2,下列说法正确的是
A. 探测器由环月轨道降至着陆轨道的过程中,机械能守恒
B. 若动力下降过程做匀减速直线运动,则加速度大小约为97m/s2
C. 最后100m缓慢垂直下降,探测器受到的反冲作用力约为1.2×104N
D. 地球的第一宇宙速度约为探测器在近月轨道上运行的线速度的22倍
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【题目】回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是( )
A. 增大磁场的磁感应强度 B. 增大匀强电场间的加速电压
C. 增大D形金属盒的半径 D. 减小狭缝间的距离
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【题目】如图甲为一列波在t=2s时的波形图,图乙是平衡位置在x=1.5 m处的质点的振动图像,P是平衡位置为x=2 m的质点,下列说法正确的是( )
A. 波速为0.5 m/s
B. 波的传播方向向右
C. 0-2 s时间内,P运动的路程为1m
D. 当t=7 s时,P恰好回到平衡位置
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【题目】用如图所示装置探究小车的加速度与力、质量的关系.在满足实验条件的情况下,细线下端悬挂钩码的总重力视为小车受到的合力F,用打点计时器打出纸带,计算出小车运动的加速度a.
(1) 关于实验操作,下列说法正确的是________
A. 实验前应调节滑轮高度,使滑轮和小车间的细线与木板平行
B. 平衡摩擦力时,在细线的下端悬挂钩码,使小车在拉力作用下匀速下滑
C. 每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力
D. 实验时应先释放小车,后接通打点计时器电源
(2)某组同学实验时保持小车(含车中重物)的质量M不变,根据实验得出的数据,画出a-F图象,如图所示,那么该组同学实验中出现的问题可能是__________(选填“摩擦力平衡过度”或“摩擦力没有平衡”).
(3)另一组同学探究小车加速度a与其质量M的关系时,保持钩码的总质量不变,为了直观地判断a与M的数量关系,应作________(选填“a-M”或“a-1/M”)图象.
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【题目】某同学做“验证力的平行四边形定则”实验,实验步骤如下:
①用图钉把白纸固定在水平放置的木板上,将橡皮条的一端固定在板上一点,两个细绳套系在橡皮条的另一端:
②用两个弹簣测力计分别拉住两个细绳套,互成角度地施加拉力,使橡皮条伸长,结点到达纸面上某一位置;
③用铅笔描下结点位置,记为O,记录两个力的方向和两弹簧测力计的示数F1和F2;
④只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条拉到步骤②中的长度,记录力的方向和测力计的示数F3;
⑤画出拉力F1、F2、F3的图示如图,然后按平行四边形定则画出合力F;
⑥通过比较F与F的大小和方向,即可得出实验结论。
回答下列问题:
(1)纠正步骤④中的错:______________________。
(2)下列关于实验操作的建议,正确的是___________(填写选项前的字母)
A.记录力的方向时,用铅笔沿着细绳套的方向画直线即可
B.若F与F3的大小和方向不相同,则需要重新实验,直到相同为止
C.控制两个测力计的示数F1和F2,均不能大于一个测力计的示数F3
D.使用测力计时,施力方向应沿测力计轴线,读数时视线应正对测力计刻度
(3)纠正了上述步骤中的问題后,重新完成实验,根据标注的信息,请在答题卡上规定区域做出F1、F2的合力F____________。
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【题目】如图所示,在平面直角坐标系xoy的一、二象限内,分别存在以虚线OM为边界的匀强电场和匀强磁场。匀强电场方向沿y轴负方向,匀强磁场方向垂直于Xoy平面向里,虚线OM与x轴负方向成45°角。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子从坐标原点O处以速度v0沿x轴正方向运动,粒子每次到x轴将反弹,第一次反弹无能量损失,以后每次反弹水平分速度不变、竖直分速度大小均减为反弹前的、方向相反。电场强度大小等于
,磁感应强度大小等于
,求:(不计粒子重力,题中各物理量单位均为国际单位,计算结果可用分式表示)
(1)带电粒子第三次经过OM时的坐标;
(2)带电粒子第三次到达OM时经过的时间;
(3)带电粒子从第二次进入电场开始,沿电场方向运动的总路程。
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【题目】如图所示,比荷为的电子以大小不同的初速度沿AB边射入边长为a的等边三角形的匀强磁场区域中,磁感应强度大小为B,(不计重力作用)则:
(1)若电子从AC边射出磁场区域,求电子在磁场中的运动时间t;
(2)若要电子从BC边射出,求入射速度大小的范围;
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