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【题目】如图所示,在真空环境中,点电荷MN(图中未画出)分别固定在x0x6a处,在x2a处由静止释放一个负点电荷P,点电荷P仅在电场力作用下沿x轴正方向运动,P的速度与其在x轴上的位置关系如图所示,则下列说法正确的是(  )

A.x4a处的电场强度最大

B.点电荷MN一定是同种电荷

C.点电荷P的电势能先增大后减小

D.点电荷MN所带电荷量之比为4∶1

【答案】BD

【解析】

A.由题目图可知,在x=4a处点电荷P的速度最大,速度的变化率为0,说明了x=4a处的电场强度等于0.故A错误;

B.由v-x图象可知,点电荷P的速度先增大后减小,所以点电荷P的动能先增大后减小,说明电场力先做正功,后做负功,结合负电荷受到的电场力的方向与场强的方向相反可知,电场强度的方向先沿x轴的负方向,后沿x轴的正方向,根据点电荷的电场线的特点与电场的叠加原理可知,点电荷MN一定都是负电荷,故B正确;

C.由B选项分析,可知,电场力对带电电荷先做正功后负功,则其电势能先减小后增大,故C错误;

D.则MN的点电荷在x=4a处的电场强度大小相等,方向相反,根据库仑定律得

所以点电荷MN所带电荷量的绝对值之比为41.故D正确。

故选BD

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,两个金属轮,可绕通过各自中心并与轮面垂直的固定的光滑金属细轴O1O2转动,O1O2相互平行,水平放置。每个金属轮由四根金属辐条和金属环组成,轮的每根辐条长为、每根的电阻为轮的每根辐条长为、每根的电阻为,连接辐条的金属环的宽度与电阻都可以忽略。半径为的木质绝缘圆盘D同轴且粘在一起。一轻细绳的一端固定在D边缘上的某点,绳在D上绕足够匝数后,悬挂一质量为m的重物P。当P下落时,通过细绳带动D轴转动。转动过程中,保持接触,无相对滑动;两轮与各自细轴之间保持良好的电接触;两细轴通过导线与一阻值为的电阻相连。除R两轮中辐条的电阻外,其它所有金属的电阻都不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与转轴平行。现将P释放,最终P将匀速下落(题中可视为已知量)。问:

(1)P匀速下落时,轮和轮各自的转动方向如何?(顺时针或者逆时针)两者角速度的大小之比是多少?

(2)点与轮的边缘相比,谁的电势高?点与轮的边缘相比,谁的电势高?

(3)图中如果左边的轮子以角速度旋转,则一根辐条上产生的电动势有多大?(提示:单根辐条可以用它转动过程中扫过磁通量的变化率来计算)

(4)图中如果左边的轮子以角速度旋转,电阻R中的电流多大?(提示:若电源电动势为E、内阻为r,如果有n个这样的电源并联,则等效电源的电动势为任意一个的电动势E,等效电阻为。)

(5)本系统中,最终P将匀速下落时的速度是多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】欧洲大型强子对撞机是现在世界上最大、能量最高的粒子加速器,是一种将质子加速对撞的高能物理设备,其原理可简化如下:两束横截面积极小,长度为l-0质子束以初速度v0同时从左、右两侧入口射入加速电场,出来后经过相同的一段距离射入垂直纸面的圆形匀强磁场区域并被偏转,最后两质子束发生相碰。已知质子质量为m,电量为e;加速极板ABA′B′间电压均为U0,且满足eU0=mv02。两磁场磁感应强度相同,半径均为R,圆心OO′在质子束的入射方向上,其连线与质子入射方向垂直且距离为H=R;整个装置处于真空中,忽略粒子间的相互作用及相对论效应。

(1)试求质子束经过加速电场加速后(未进入磁场)的速度ν和磁场磁感应强度B

(2)如果某次实验时将磁场O的圆心往上移了,其余条件均不变,质子束能在OO′ 连线的某位置相碰,求质子束原来的长度l0应该满足的条件。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图为氢原子的能级示意图,锌的逸出功是3.34eV,以下对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是(  )

A.一个处于n3能级的氢原子向基态跃迁时,能放出3种不同频率的光

B.用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应

C.用能量为10.3eV的光子照射,不能使处于基态的氢原子跃迁到激发态

D.一群处于n3能级的氢原子向基态跃迁时,发出的光照射锌板,锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示为远距离输电示意图,升压变压器T1和降压变压器T2均为理想变压器,n1:n2=1:kn3:n4=k:1k大于1)。输电线的总电阻为2r,升压变压器T1原线圈的两端电压有效值为U,输入功率为P。下列说法正确的是(  )

A.输电线上的电流为

B.输电线上损失的电功率

C.降压变压器T2副线圈的电压为

D.用电设备的数目减少,输电线上的电流减小

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【题目】1是某同学验证机械能守恒定律实验装置,提供的器材如下:铁架台、电磁打点计时器、学生电源、导线若干、纸带、重锤、夹子.已知重锤的质量为1kg,当地的重力加速度g9.8 m/s2.

(1) 该同学还应补充的实验器材是________

(2) 2是该同学将打点计时器连接至电源的图景,连接正确的是________(选填”)

(3) 该同学实验中得到的一条纸带如图3所示,已知打点计时器无故障且打点正常,则由此判断该同学在实验中最有可能的错误操作是______________________

(4) 该同学正确操作得到的一条纸带如图4所示,O点对应重锤做自由下落的初始位置,该同学从合适位置开始选取了三个连续的计数点ABCOB距离已在图中标出.该同学选择OB段来验证重锤的机械能是否守恒,则他还需________

A. 仅测量AC段的长度   B. 仅测量AB段的长度

C. 仅测量OC段的长度   D. 仅测量OA段的长度

(5) 根据图4中的纸带,可求得重锤在OB段重力势能减少了________J(结果保留三位有效数字)

(6) 在某次实验中,该同学测得重锤下落的加速度为9.62m/s2,则重锤和纸带下落中所受的平均阻力Ff________N(仅考虑重锤的质量)

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图1所示,匀强磁场的磁感应强度B0.5T,其方向垂直于倾角θ37°的斜面向上,绝缘斜面上固定有∧形状的光滑金属导轨MPN(电阻忽略不计),MPNP长度均为2.5mMN连线水平,长为3m。以MN中点O为原点、OPx轴建立一维坐标系Ox。一根粗细均匀的金属杆CD,长度d3m、质量m1kg、单位长度的电阻r0.1Ω/m,在拉力F的作用下,从MN处以恒定的速度v=1m/s,在导轨上沿x轴正向运动(金属杆始终与x轴垂直并与导轨接触良好),g10m/s2。(sin37°=0.6cos37°=0.8),试求:

(1)闭合回路CDP中感应电流的方向;

(2)金属杆CD运动到x=1.0m处时,回路中电流的大小;

(3)金属杆CDMN处运动到P点过程中拉力F与位置坐标x的关系式,并在图2中画出Fx关系图像。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】测定电池的电动势和内阻的实验电路如图a所示,采用一节新干电池进行实验,实验时发现,当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时,电压表读数变化很小。为了较精确地测量一节新干电池的内阻,连接了一个定值电阻,实验电路原理图如图b所示。可用以下给定的器材和一些导线来完成实验,器材:量程3 V的理想电压表V,量程0.6 A的电流表A(具有一定内阻),定值电阻R01.5 Ω,滑动变阻器R1(010 Ω),滑动变阻器R2(0200 Ω),开关S.

(1)为了方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用________(R1R2).

(2)按照实验电路原理图b做实验,请用笔画线代替导线在图c中完成实物连接图____

(3)实验中改变滑动变阻器的阻值,测出几组电流表和电压表的读数,在给出的UI坐标系中画出UI图线如图d所示,则新干电池的内阻r________ Ω(计算结果保留两位有效数字)

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【题目】在地面上以初速度v0竖直向上抛出一小球,经过2t0时间小球落回抛出点,其速率为v1,已知小球在空中运动时所受空气阻力与小球运动的速率成正比,则小球在空中运动时速率随时间的变化规律可能是

A.B.

C.D.

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