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15.如图所示,平行板电容器A、B间有一带电油滴P正好静止在极板中间,现将B极板匀速向上移动到虚线位置,其他条件不变.则在B极板移动的过程中(  )
A.油滴将向上做匀加速运动B.电流计中电流由b流向a
C.油滴运动的加速度逐渐变小D.油滴的电势能增大

分析 带电油滴P正好静止在极板正中间时,所受的电场力与重力二力平衡,电场力必定竖直向上.将B极板匀速向上运动时,板间距离减小,分析电容的变化,抓住电压不变,分析板间场强和电容器电量的变化,即可判断油滴的运动情况,由电量的变化情况,确定电路中电流的方向.

解答 解:
A、将B极板匀速向上运动时,两极板的距离减小,
由于电势差U不变,则根据E=$\frac{U}{d}$可知,极板间的电场强度增大,油滴所受的电场力增大,油滴向上加速.由于电场力是变力,油滴的合力是变力,所以油滴做的是变加速运动,故A错误.
B、电容器板间距离减小,则电容增大,而板间电压U不变,
则由C=$\frac{Q}{U}$可知,电容器所带电荷量增大,开始充电,上极板带正电,则知电流计中电流由b流a向.故B正确.
C、根据牛顿第二定律得:mg-q$\frac{U}{d}$=ma,U不变,d减小,则知加速度a减小,故C正确.
D、由A分析可知,油滴向上加速,电场力做正功,电势能减小,故D错误;
故选:BC.

点评 解决本题的关键抓住电容器始终与电源相连,电势差不变,结合电容的变化判断电量的变化.由公式E=$\frac{U}{d}$分析场强的变化,最后根据电场力做功正负来判定电势能变化是常用的方法之一.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

1.在高速公路的拐弯处,路面造得外高内低,即当车向右拐弯时,司机左侧的路面比右侧的高一些,倾斜路面与水平面间的夹角为θ,设拐弯路段是半径为R的圆弧,要使车速为v时车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零,θ应等于(  )
A.arctan$\frac{{v}^{2}}{Rg}$B.arcsin$\frac{{v}^{2}}{Rg}$C.$\frac{1}{2}$arcsin$\frac{2{v}^{2}}{Rg}$D.arccot$\frac{{v}^{2}}{Rg}$

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

6.在科学研究中许多物理量在没有测量仪器的情况下,人们探究出各种各样的解决问题的方法,从而推进了科学技术的发展.实验室内没有测量磁感应强度的仪器,某同学设计了下列装置测量磁感应强度,质量为M的导体棒ab,内阻未知.垂直放在相距为l的平行光滑金属导轨上,导轨平面与水平面的夹角为θ,并处于方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B1未知.水平放置、间距为d的平行金属板处于如图所示的匀强磁场中,磁感应强度B2未知.R和Rx分别表示定值电阻和电阻箱的阻值,不计其它电阻.左侧是由α粒子源和转动圆筒组成,已知α粒子源可以同时发射不同速率的α粒子,α粒子的质量为m、带电量为+2e;圆筒的转动半径为r,圆筒侧壁上有一个小孔与粒子源的出口等高,转动圆筒的角速度可以调节,转动方向如图所示,由于粒子的速率很高,在圆筒运动的一个周期内进入圆筒的粒子都能到达对侧.今把导体棒ab由静止释放,导轨足够长.

(1)描述导体棒的运动情况;
(2)安培表稳定时的示数为I,求磁感应强度B1的值.
(3)把电阻箱的电阻调为2R,安培表示数稳定为I时,打开粒子源,调节圆筒的转动角速度为ω0,发现粒子源从平行金属板右侧的上极板的边缘飞出,求粒子飞出电场时的动能.
(4)接上问,该同学通过调节装置也可以计算磁感应强度B2,试写出调节方式的可能性并推导磁感应强度B2的表达式.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

3.如图所示,质量m=1kg的物块在与水平方向夹角为θ=37°的推力F作用下静止于墙壁上,物块与墙之间的动摩擦因数μ=0.5,若物块与墙面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,则推力F大小不可能是(  )
A.5 NB.15 NC.25 ND.35 N

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

10.如图甲所示,在“验证机械能守恒定律”的实验中,实验所用的电源电压为6V的交流电和直流电两种.重物质量为m,当地的重力加速度为g,实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示,把第一个点记做O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,两相邻测量点的时间间隔为At

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A、按照图示的装置安装器件;
B、将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.用刻度尺测量纸带上某些点间的距离;
F、根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是BCD.(将其选项对应的字母填在横线处)
(2)经测量知道A、B、C、D个点到O点的距离分别为S1、S2、S3、S4,根据以上数据可知重物由O点运动到C点时的速度vc=$\frac{{S}_{4}-{S}_{2}}{2△t}$;重物重力势能的减少量△EP=mgS3;重物动能的增加量△Ek=$\frac{m({S}_{4}-{S}_{2})^{2}}{8△{t}^{2}}$.(用题中给出的符号表示).
(3)由于实验中存在阻力作用,重物动能的增加量△Ek总是略小于重力势能的减少量等于△EP(填大于、等于或小于).

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

20.在验证机械能守恒定律的实验时,某同学按照正确的操作选得纸带如图.其中O点是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的三个点,该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位 cm).已知打点计时器电源频率为50Hz,重锤质量m=1kg,当地重力加速度g=9.80m/s2

(1)这三组数据中不符合有效数字读数要求的是15.7.
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中,有如下器材:
A.打点计时器;B.低压交流电源(附导线);C.铁架台(附夹子);D.秒表;E.重锤(附夹子);F.纸带;G.复写纸.
其中不必要的有(填序号)D;还缺少的是刻度尺.
(3)该同学用重锤取OB段的运动来验证机械能守恒定律,先计算出该段重锤重力势能的减小量为1.22J,接着计算跟B点对应的物体的瞬时速度,得到动能的增加量为1.20J(计算结果均保留三位有效数字),由所得到的数据可以得出的实验结论是在误差允许范围内,重物下落的机械能守恒.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

7.如图所示,一个重为5N的物体静止在倾斜角为30°的粗糙斜面上,该物体受到沿斜面向上的3N的摩擦力和4N的支持力,则:
(1)说明重力、支持力和摩擦力的施力物体分别是什么?
(2)画出重力、支持力和摩擦力的示意图.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

4.如图甲的光电门传感器是测定瞬时速度大小的仪器.其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端,当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时,和它连接的数字计时器可记下挡光的时间△t,则可以求出运动物体通过光电门时的瞬时速度大小.
(1)为了减小测量瞬时速度的误差,应选择宽度比较窄(选填“宽”或“窄”)的挡光板.
(2)用游标卡尺测出挡光板的宽度d=11.50mm,实验时将小车从图乙A点静止释放,由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光时间间隔△t=0.02s,则小车通过光电门时的瞬时速度大小为0.575m/s.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

5.某电解电容器上标有“25V,470μF”的字样,对此,下列说法中正确的是(  )
A.此电容器只能在直流25V以下才能正常工作
B.此电容器必须在直流25V的电压时才能正常工作
C.当工作电压是直流25V时,电容才是470μF
D.这种电容器使用时,必须考虑电容器的两根引线的极性

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