【题目】一带电粒子射入固定在O点的点电荷产生的电场中,粒子运动轨迹如图中虚线abc所示, 图中实线是同心圆弧,表示电场的等势面,不计重力,其中判断错误的是: ( )
A. 此粒子一定受到静电排斥力的作用;
B. 粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能;
C. 粒子在b点的速度一定大于在a点的速度;
D. 粒子在a点和c点的加速度大小一定不相等。
【答案】C
【解析】
电场线与等势面垂直.电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,沿电场线的方向,电势降低,电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加;
A、曲线运动的合力指向曲线的内侧,根据轨迹弯曲方向判断出,粒子在a→b→c的过程中,一直受静电斥力作用,故A正确;
B、粒子由a到b,电场力做负功,所以粒子的电势能增加,所以b点的电势能一定大于在a点的电势能,故B正确;
C、根据动能定理,粒子由a到b,电场力做负功,动能减少,故粒子在b点的速度一定小于在a点的速度,故C错误;
D、c点和a点在不同一个等势面上,由于C点靠近在O点的点电荷,电场线密集,故C点电场强度大,电场力大,故粒子在C点的加速度大,故D正确;
错误的故选C。
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【题目】如图所示,水平地面上放置一个内壁光滑的绝热汽缸,气缸开口朝上,缸内通过轻质活塞封闭一部分气体。初态时气体压强为一个大气压、温度为27℃,活塞到汽缸底部距离为30cm。现对缸内气体缓慢加热到427℃,缸内气体膨胀而使活塞缓慢上移,这一过程气体内能增加了100J。已知汽缸横截面积为50cm2,总长为50cm,大气压强为1.0×105Pa。气缸上端开口小于活塞面积,不计活塞厚度,封闭气体可视为理想气体。
(1)末态时(427℃)缸内封闭气体的压强
(2)封闭气体共吸收了多少热量。
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【题目】某同学通过实验制作一简易温控开关,实验原理图如图所示,当继电器电流超过10 mA时,衔铁吸合,加热器停止加热,实现温控。继电器的电阻约为20 Ω,热敏电阻与温度t的关系如下表所示。
t/℃ | 30.0 | 40.0 | 50.0 | 60.0 | 70.0 | 80.0 |
R/Ω | 199.5 | 145.4 | 108.1 | 81.8 | 62.9 | 49.7 |
(1)提供的实验器材有:
电源E1(3 V,内阻不计)
电源E2(6 V,内阻不计)
滑动变阻器R1(0~20 Ω,内阻不计)
滑动变阻器R2(0~200 Ω,内阻不计)
热敏电阻Rt
电阻箱(0~999.9 Ω)
开关S,导线若干
为使该装置实验对30~80℃之间任意温度的控制,电源应选______(选填“E1”或“E2”);滑动变阻器选_______(选填“R1”或“R2”)。
(2)欲使热敏电阻为40℃时衔铁吸合,下列操作步骤正确的顺序是______。
①将热敏电阻接入电路
②观察到继电器的衔铁被吸合
③断开开关,将电阻箱从电路中移除
④合上开关,调节滑动变阻器的阻值
⑤断开开关,用变阻箱替换热敏电阻,将变阻箱电阻调至145.4 Ω
A.⑤④②③① B.③⑤④②① C.①④⑤②③ D.④⑤②③①
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【题目】如图所示,倾角θ=30°的斜面AB,在斜面顶端B向左水平抛出小球1、同时在底端A正上方与B等高处水平向右抛出小球2,小球1、2同时落在P点,P点为斜边AB的中点,则( )
A. 小球2一定垂直撞在斜面上
B. 小球1、2的初速度可以不相等
C. 小球1落在P点时速度方向与斜面的夹角为
D. 改变小球1的初速度,小球1落在斜面上的速度方向都相同
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【题目】如图所示,虚线FG、MN、CD为在同一平面内的水平直线边界,在MN、CD区间内有垂直边界的匀强电场,场强的大小E=1.5×105N/C,方向如图所示;在FG、MN区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.2 T.已知电场和磁场在沿边界方向的长度均足够长,电场在垂直边界方向的宽度d1=0.20 m.在CD边界上某点O处有一放射源,沿纸面向电场中各方向均匀地辐射出速率均为v0=1.0×106m/s的某种带正电粒子,粒子质量m=6.4×10-27kg,电荷量q=3.2×10-19C,粒子可以无阻碍地通过边界MN进入磁场,不计粒子的重力及相互作用.试求:
(1) 粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2) 要使粒子不从FG边界射出,求磁场垂直边界MN方向上的最小宽度d;
(3) 若磁场垂直边界MN方向上的宽度为0.2 m,求边界FG上有粒子射出磁场的范围长度及粒子首次在磁场中运动的最长时间.
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【题目】如图甲所示,一长为的轻绳,一端穿在过O点的水平转轴上,另一端固定一质量未知的小球,整个装置绕O点在竖直面内转动.小球通过最高点时,绳对小球的拉力F与其速度平方的关系如图乙所示,重力加速度为,下列判断正确的是( )
A. 图象函数表达式为
B. 重力加速
C. 绳长不变,用质量较小的球做实验,得到的图线斜率更大
D. 绳长不变,用质量较小的球做实验,图线b点的位置不变
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【题目】某同学用如图甲所示的电路,探究某金属材料制成的电阻随温度变化的曲线,图中R′为定值电阻,R为电阻箱,虚线框内有被测电阻Rx,虚线区域为温控室。
(1)图中定值电阻R′的作用是__________。先调节温控室的温度到某一较低温度t1,待温度稳定,将单刀双掷开关S合向1,记录电流表的示数I1,再将单刀双掷开关合向2,调节电阻箱的阻值使电流表的示数仍为I1,记录电阻箱接入电路的电阻R1,则被测电阻在t1温度时的阻值为__________。
(2)依次调高温控室的温度,重复上述操作过程,得到被测电阻R在不同温度下的阻值,在坐标纸上作出Rx-t图象如图乙所示,图线延长线与纵轴的交点R0表示__________。
(3)该同学欲用此金属材料制成一个简单的金属温度计,将金属电阻与电阻箱、电流表、电源串联成一个电路,如图丙所示,已知电源的电动势为E、内阻为r,电流表的内阻为RA、电阻箱接入电路的电阻为R,若图乙中图线的斜率为k,则温度t与电路中电流I的关系式为______________________________(用题中给出的物理量符号表示)。
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【题目】有三颗质量相同的人造地球卫星1、2、3,1是放置在赤道附近还未发射的卫星,2是靠近地球表面做圆周运动的卫星,3是在高空的一颗地球同步卫星. 比较1、2、3三颗人造卫星的运动周期T、线速度v、角速度ω和向心力F,下列判断正确的是
A. T1< T2< T3 B. ω1=ω3<ω2 C. v1=v3<v2 D. F1> F2> F3
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【题目】要测绘一个标有“”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,并便于操作。供选用的器材有:
A.电池组电动势为,内阻约
B.电流表量程为,内阻约
C.电流表量程为,内阻约为
D.电压表量程为,内阻约
E.电压表量程为,内阻约
F.滑动变阻器最大阻值,额定电流
G.滑动变阻器最大阻值,额定电流
H.电键一个,导线若干
(1)实验时电流表应选择______,电压表应选择______,滑动变阻器应选择______.填元件符号
(2)为了尽可能地减小误差,请根据正确选择的器材设计电路,在虚线框内画出该电路图,并标注所有元件符号_________.
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