【题目】在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场,质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出,从B点进入电场,到达C点时速度方向恰好水平,A、B、C三点在同一直线上,且AB=2BC,如图所示.由此可见( )
A. 电场力为2mg
B. 小球带负电
C. 小球从A到B与从B到C的运动时间相等
D. 小球从A到B与从B到C的速度变化量的大小相等
【答案】BD
【解析】
小球先做平抛运动,进入电场中做匀变速曲线运动,其逆过程是类平抛运动.两个过程都运用的分解法研究,水平方向都做匀速直线运动,根据位移公式x=vt,可分析时间关系;再研究竖直方向,由牛顿第二定律和运动学位移公式结合列式,求解电场力的大小.根据△v=at研究速度变化量的关系。
带电小球从A到C,设在进入电场前后两个运动过程水平分位移分别为x1和x2,竖直分位移分别为y1和y2,经历的时间为分别为t1和t2.在电场中的加速度为a。
则:从A到B过程小球做平抛运动,则有:
x1=v0t1;
从B到C过程,有:x2=v0t2;
由题意有:x1=2x2;
则得:t1=2t2;即小球从A到B是从B到C运动时间的2倍
又
将小球在电场中的运动看成沿相反方向的类平抛运动,则有:
根据几何知识有:
y1:y2=x1:x2;
解得:a=2g;
根据牛顿第二定律得:
F-mg=ma=2mg,
解得:F=3mg
由于轨迹向上弯曲,加速度方向必定向上,合力向上,说明电场力方向向上,所以小球带负电。
根据速度变化量△v=at,则得:
AB过程速度变化量大小为△v1=gt1=2gt2;BC过程速度变化量大小为△v2=at2=2gt2;所以小球从A到B与从B到C的速度变化量大小相等。故BD正确,AC错误。
故选BD。
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【题目】2015年8月,河南等地出现39℃以上的高温,为了解暑,人们用电扇降温.如图所示为降温所用的一个小型电风扇电路简图,其中理想变压器的原、副线圈的匝数比为n :1,原线圈接电压为U的交流电源,输出端接有一只电阻为R的灯泡和风扇电动机D,电动机线圈电阻为r.接通电源后,电风扇正常运转,测出通过风扇电动机的电流为I,则下列说法正确的是( )
A. 风扇电动机D两端的电压为Ir
B. 理想变压器的输入功率为+
C. 风扇电动机D输出的机械功率为-I2r
D. 若电风扇由于机械故障被卡住,则通过原线圈的电流为
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【题目】如图,真空中有一个边长为L的正方体,正方体的两个顶点M、N处分别放置一对电荷量都为q的正、负点电荷.图中的a、b、c、d是其它的四个顶点,k为静电力常量,下列表述正确是( )
A. a、b两点电场强度相同
B. a点电势高于b点电势
C. 把点电荷+Q从c移到d,电势能增加
D. M点的电荷受到的库仑力大小为F=k
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【题目】如图所示为内壁光滑的倒立圆锥,两个完全相同的小球A、B在圆锥内壁不同高度处分别做匀速圆周运动.两小球运动的线速度vA、vB,角速度ωA、ωB,加速度aA、aB和合外力FA、FB,下列结论正确的是
A. vA>vB B. ωA=ωB C. aA>aB D. FA<FB
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【题目】“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示.现有器材为:带铁夹的铁架台、电火花打点计时器、纸带、带铁夹的重物、米尺、天平.
(1)为完成该实验,需要220V的_________(选填“交流”或 “直流”)电源.
(2)某同学正确操作得到的一条纸带如图所示,O点对应重物做自由落体运动的初始位置,从合适位置开始选取的四个连续点A、B、C、D到O点的距离如图所示(单位:cm),已知相邻两点之间的时间间隔为0.02s,根据纸带计算出打下B点时重物的速度大小为__________m/s.(结果保留两位有效数字)
(3)该同学根据纸带算出了相应点的瞬时速度,测出与此相对应的下落距离h,以v2为纵坐标,以h为横坐标,建立坐标系,作出v2-h图象,从而验证机械能守恒定律.若所有操作均正确,则得到的v2-h图象如图所示,已知当地的重力加速度为g,则图线的“斜率”为_________.
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【题目】如图,一质量为m=10kg的物体,由1/4光滑圆弧轨道上端从静止开始下滑,到达底端后沿水平面向右滑动1m距离后停止。已知轨道半径R=0.8m,g=10m/s2,求:
(1)物体滑至圆弧底端时的速度大小
(2)物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小
(3)物体沿水平面滑动过程中克服摩擦力做的功
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【题目】电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器.如图甲为电吉他的拾音器的原理图,在金属弦的下方放置有一个连接到放大器的螺线管.一条形磁铁固定在管内,当拨动金属弦后,螺线管内就会产生感应电流,经一系列转化后可将电信号转为声音信号。若由于金属弦的振动,螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙所示,则对应感应电流的变化为( )
A. B.
C. D.
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【题目】如图所示,真空室中电极K发出的电子(初速不计)经过电势差为U1的加速电场加速后,沿两水平金属板C、D间的中心线射入两板间的偏转电场,最后打在荧光屏上。CD两板间的电势差UCD随时间变化如图所示,设C、D间的电场可看作是均匀的,且两板外无电场。已知电子的质量为m、电荷量为e(重力不计),C、D极板长为L, 板间距离为d,偏转电压U2,荧光屏距C、D右端的距离为L/6, 不同时刻从K极射出的电子都能通过偏转电极且不计电子间的相互作用。求:
(1)电子通过偏转电场的时间t0
(2)若UCD的周期T=t0, 荧光屏上电子能够到达的区域的长度;
(3)若UCD的周期T=2t0, 到达荧光屏上O点的电子的动能?
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【题目】设物体运动的加速度为a、速度为v,位移为x,现有四个不同物体的运动图象如图所示,t=0时刻物体的速度均为零,则其中物体做单向直线运动的图象是 ( )
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