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【题目】如图所示,粗糙的斜槽轨道与半径R=0.5m的光滑半圆形轨道BC连接,B为半圆轨道的最底点,C为最高点。一个质量m=0.5kg的带电体,从高为H=3mA处由静止开始滑下,当滑到B处时速度vB=4m/s,此时在整个空间加上一个与纸面平行的匀强电场,带电体所受电场力在竖直向上的分力大小与重力相等。带电体沿着圆形轨道运动,脱离C处后运动的加速度是a=2m/s2,经过一段时间后运动到斜槽轨道某处时速度的大小是v=2m/s 。已知重力加速度g=10m/s2,带电体运动过程中电量不变,经过B点时能量损失不计,忽略空气的阻力。求:

1)带电体从BC的过程中电场力所做的功W

2)带电体运动到C时对轨道的压力F

3)带电体与斜槽轨道之间的动摩擦因数μ

【答案】(1)5J

(2)16N

(3)

【解析】

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【题目】如图,同一平面内的abcd四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行,Mac连线的中点,Nbd连线的中点。一电荷量为qq>0)的粒子从a点移动到b点,其电势能减小W1:若该粒子从c点移动到d点,其电势能减小W2,下列说法正确的是( )

A. 此匀强电场的场强方向一定与ab两点连线平行

B. 若该粒子从M点移动到N点,则电场力做功一定为

C. cd之间的距离为L,则该电场的场强大小一定为

D. W1=W2,则aM两点之间的电势差一定等于bN两点之间的电势差

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【题目】2009年美国重启登月计划,打算在绕月轨道上建造空间站。如图所示,关闭动力的航天飞机在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近,并将在P处进入空间站轨道,与空间站实现对接。已知空间站绕月轨道半径为r,周期为T,引力常量为G。下列说法中正确的是(

A. 航天飞机向P处运动过程中速度逐渐变小

B. 根据题中条件可以算出月球质量

C. 根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小

D. 航天飞机在与空间站对接过程中速度将变小

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【题目】一辆执勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以v=12m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,君顶前去追赶,经t0=2s,警车发动起来,以加速度a=2m/s2做匀加速运动,若警车最大速度可达vm=16m/s,问:

1)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?

2)警车发动起来后至少多长时间才能追上货车?

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【题目】电流传感器可以像电流表一样测量电流,可以捕捉到瞬间的电流变化,相当于一个理想电流表。用如图甲所示的电路来研究电容器的放电过程。实验时将开关S拨到1端,用直流8V电压给电容器充电,待电路稳定后,将电流传感器打开,再将开关S拨到2端,电容器通过电阻R放电。以S拨到2端时为t=0时刻,电流传感器测得的电流I随时间t变化图像如图乙所示,根据题意,下列说法正确的是:

A. I-t图可知,电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为3.2103C

B. I-t图可知,电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为3.2C

C. 此电容器的电容约为4.0104F

D. 此电容器的电容约为0.4F

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【题目】为提高通行效率,许多高速公路出入口安装了电子不停车收费系统ETC。甲、乙两辆汽车分别通过ETC通道和人工收费通道(MTC)驶离高速公路,流程如图所示。假设减速带离收费岛口X=60m,收费岛总长度d=40m,两辆汽车同时以相同的速度v1=72km/h经过减速带后,一起以相同的加速度做匀减速运动。甲车减速至v2=36km/h后,匀速行驶到中心线即可完成缴费,自动栏杆打开放行;乙车刚好到收费岛中心线收费窗口停下,经过t0=15s的时间缴费成功,人工栏打开放行。随后两辆汽车匀加速到速度v1后沿直线匀速行驶,设加速和减速过程中的加速度大小相等,求:

(1)此次人工收费通道和ETC通道打开栏杆放行的时间差

(2)两辆汽车驶离收费站后相距的最远距离

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【题目】如图所示,平行板电容器与电源相连,开始极板不带电,质量为m、电量为q的油滴开始自由下落,一段时间后合上开关S,油滴经过相同时间回到出发点。忽略电容器充电时间极板间距足够大,已知充电后的电场强度大小为E,下列判断正确的是

A. 油滴带负电

B. Eq=4mg

C. 油滴回到出发点的速度为0

D. 油滴向下运动的过程中,机械能先不变后减小

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【题目】如图甲所示,矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动,产生交流电的电动势图象如图乙所示,通过原、副线圈的匝数比为1∶10的理想变压器给一灯泡供电如图丙所示,副线圈电路中灯泡额定功率为22 W,现闭合开关,灯泡正常发光.则( )

A. t001s时刻穿过线框回路的磁通量为零

B. 交流发电机的转速为100 r/s

C. 变压器原线圈中电流表示数为1 A

D. 灯泡的额定电压为220V

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【题目】如图所示,一固定光滑杆与水平方向夹角为θ,将一质量为m1的小环套在杆上,通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球,静止释放后,小环与小球保持相对静止以相同的加速度a一起下滑,此时绳子与竖直方向夹角为β,则下列说法正确的是( )

A. 杆对小环的作用力大于m1g+m2g

B. m1不变,则m2越大,β越小

C. θ=β,与m1m2无关

D. 若杆不光滑,β可能大于θ

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