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【题目】如图所示,倾角为的光滑斜面下端固定一绝缘轻弹簧,M点固定一个质量为m、带电量为-q的小球Q,整个装置处于在场强大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。现把一个带电量为+q的小球PN点由静止释放,释放后P沿着斜面向下运动。N点与弹簧的上端和M的距离均为PQ以及弹簧的轴线ab与斜面平行。两小球均可视为质点和点电荷,弹簧的劲度系数为,静电力常量为k,则

A. 小球P返回时,不可能撞到小球Q

B. 小球PN点的加速度大小为

C. 小球P沿着斜面向下运动过程中,其电势能一定减少

D. 当弹簧的压缩量为时,小球P的速度最大

【答案】B

【解析】试题分析:根据动能定理知,当小球返回到N点,由于重力做功为零,匀强电场的电场力做功为零,电荷Q的电场对P做功为零,则合力做功为零,知道到达N点的速度为零.所以小球不可能撞到小球Q,故A正确;根据牛顿第二定律得,小球在N点的加速度,故B正确;小球P沿着斜面向下运动过程中,匀强电场的电场力做正功,电荷Q产生的电场对P做负功,两个电场力的合力不一定沿斜面向下,则最终电场力不一定做正功,可能做负功,则电势能可能增大,故C错误;当小球所受的合力为零时,速度最大,即,则压缩量不等于,故D错误.

练习册系列答案
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【题目】如图所示图中两条平行虚线间存有匀强磁场虚线间的距离为2L磁场方向垂直纸面向里.abcd是位于纸面内的梯形闭合线圈adbc间的距离为2L且均与ab相互垂直ad边长为2Lbc边长为3Lt=0时刻c点与磁场区域左边界重合现使线圈以恒定的速度沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域a→b→c→d→a方向的感应电流为正则在线圈穿过磁场区域的过程中线圈中感应电流Iab间电势差Uab随位移x变化的关系图线可能是

A. B.

C. D.

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【题目】如图所示,光滑“∏”形金属导体框平面与水平面的夹角为θ.两侧对称,间距为L,上端接入阻值为R的电阻。ab以上区域内有垂直于金属框平面磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m的金属棒MN与金属框接触良好,由图示位置以一定的初速度沿导轨向上运动,进入磁场区域后又继续上升一段距离但未碰及电阻R。已知金属棒上升、下降经过ab处的速度大小分别为v1、v2,不计金属框、金属样电阻及空气的理力。下列说法中正确的是

A. 金属棒上升时间小于下降时间

B. v2的大小可能大于

C. 上升过程中电阻R产生的焦耳热较下降过程的大

D. 金属棒上升、下降经过ab处的时间间隔为

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【题目】一物块静止在粗糙程度均匀的水平地面上,04s内所受水平拉力随时间的变化关系图象如图甲所示,02s内速度图象如图乙所示。关于物块的运动,下列说法正确的是

A. 物块的质量为1.5 kg B. 4s内物块的位移为6m

C. 4s内拉力做功为16J D. 4s末物块的速度大小为4m/s

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【题目】如图,光滑的平行金属导轨水平放置,导轨间距为L,左侧接一阻值为R的电阻。矩形区域abfe内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B。导轨上ac段和bd段单位长度的电阻为r0,导轨其余部分电阻不计,且ac=bd=x1。一质量为m,电阻不计的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好。金属棒受到一个水平拉力作用,从磁场的左边界由静止开始作匀加速直线运动,加速度大小为a。棒运动到cd处撤去外力,棒在运动到磁场右边界ef处恰好静止。求:

1)金属棒在区域abdc内切割磁感线时产生的感应电动势随位移x(相对b点)的表达式;

2)试求撤去外力后在区域cdfe内切割磁感线时棒的速度v随位移x(相对d点)的变化规律以及df的长度x2应满足什么条件。

3)金属棒在整个运动过程中电阻R的最大电流值和最小值。

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【题目】如图所示,在长为L=57cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内,用4cm高的水银柱封闭着51cm长的理想气体,管内外气体的温度均为33℃,大气压强p0=76cmHg

若缓慢对玻璃管加热,当水银柱上表面与管口刚好相平时,求管中气体的温度;

若保持管内温度始终为33℃,现将水银缓慢注入管中,直到水银柱上表面与管口相平,求此时管中气体的压强.

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【题目】如图所示的电路中,E为电源,其内电阻为r,V为理想电压表,L为阻值恒为2r的小灯泡,定值电阻R1的阻值恒为rR2为半导体材料制成的光敏电阻,电容器两极板处于水平状态,闭合开关S电容器中心P点有一带电小球处于静止状态,电源负极接地,则下列说法正确的是

A. 若将R2的滑片上移,则电压表的示数变小

B. 若突然将电容器上极板上移,则小球在P点电势能增加

C. 若光照变强,则油滴会向上运动

D. 若光照变强,则AB间电路的功率变大

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【题目】如图所示,两玻璃管内径相同,底部用内径很细的细管相连,开始两管内水银面相平,左右管内水银柱长均为15 cm,左右管内空气柱高均为30 cm,现用阀门将右管口封闭,并用活塞封闭左管口,缓慢推动活塞压缩左管内气体,使左管内的水银恰好全部进入右管,然后保持活塞位置不动。已知大气压为75 cmHg,细管容积忽略不计,环境温度保持不变。求:

(i)左管活塞下移的距离;

(ii)将右管上端的阀门缓慢开启,计算说明右管内水银是否会溢出。

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【题目】如图所示,半径为R1/4固定圆弧轨道竖直放置,下端与水平地面在P点相切,水平地面上静止一质量为m22m的物体,其左端固定有劲度系数为k的轻弹簧,Q点为弹簧处于原长时的左端点,已知PQR,物块与水平地面PQ间的动摩擦因数为0.4Q点右侧光滑。现有一质量为m1m的物块(可视为质点)从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑,当m2固定时,m1向右运动压缩弹簧后被弹簧弹回.向左运动停止在PQ的中点,已知重力加速度为g

1)求m1从圆弧轨道上下滑过程中克服摩擦力所做的功;

2m2不固定时.求弹簧的最大弹性势能;

3)求m2不固定时,m1最终停止的位置。

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