【题目】如图所示的同心圆是电场中的一簇等势线,一个电子只在电场力作用下沿着直线由A→C运动时的速度越来越小,B为线段AC的中点,则下列说法正确的是( )
A. 电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越小
B. 电子沿AC方向运动时它具有的电势能越来越大
C. 电势差UAB=UBC
D. 电势φA<φB<φC
【答案】B
【解析】试题分析:由于等势线是电场中的一簇同心圆,且电子由A向C运动过程速度越来越小,故题中电场是由一个处于圆心的负电荷产生的,然后根据库仑定律、电势、电势差定义式和电场力做功与电势能变化关系列式分析判断.
解:A、由于等势线是电场中的一簇同心圆,且电子由A向C运动过程速度越来越小,故题中电场是由一个处于圆心的负电荷产生的,根据库仑定律可以判断,电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越大,故A错误;
B、电子沿AC方向运动时,电场力做负功,故电势能逐渐变大,故B正确;
C、电子沿AC方向运动过程中,电场力逐渐变大,从A到B过程电场力较小,故从A到B过程电场力做功较少,根据电势差与电场力做功关系,可以得到:UAB<UBC,故C错误;
D、电场线与等势面垂直,且由电势高的等势面指向电势低的等势面,电子由A向C运动过程速度越来越小,故电场力向外,场强向内,故外侧电势较高,故φA>φB>φC,故D错误.
故选:B.
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【题目】在如图所示的绝缘水平面上,有两个边长为d=0.2m的衔接的正方形区域I、II,其中区域I中存在水平向右的大小为的匀强电场,区域II中存在竖直向上的大小为的匀强电场。现有一可视为质点的质量为m=0.3kg的滑块以的速度由区域I边界上的A点进去电场,经过一段时间滑块从边界上的D点离开电场(D点未画出),滑块带有q=+0.1C的电荷量,滑块与水平面之间的动摩擦因数为,重力加速度。求:
(1)D点距离A点的水平间距、竖直间距分别为多少?A、D两点之间的电势差为多少?
(2)滑块在D点的速度应为多大?
(3)仅改变区域II中电场强度的大小,欲使滑块从区域II中的右边界离开电场,则区域II中电场强度的取值范围应为多少?
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【题目】如图所示,真空中有两个点电荷Q1=4×10-8C和Q2=1×10-8C分别固定在x坐标轴的x=0cm和x=6cm的位置上。关于x轴上各点,下列说法正确的是( )
A. x=4cm处的电场强度为零
B. x=2cm处电势低于x=3cm处
C. x=3cm处电场强度大于x=5cm处
D. 负电荷在x=7cm处的电势能大于x=8cm处
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【题目】在“测定金属的电阻率”实验中,用米尺测量金属丝的长度,用螺旋测微器测量金属丝的直径,用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据公式计算出该金属材料的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量金属丝直径的示数如图所示,从图中读出金属丝的直径为___________mm。
(2)金属丝的电阻大约为5Ω。在用伏安法测量该金属丝的电阻时,除被测的电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:
A.电池组(3V,内阻约1Ω)
B.电流表(0~3A,内阻约0.0125Ω)
C.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
D.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)
E.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)
F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
G.滑动变阻器(0~2000Ω,额定电流0.3A)
H.开关、导线若干
①在可供选择的器材中,应该选用的电流表是_____,应该选用的滑动变阻器是______。(填器材前面的字母代号)
②实验电路应采用电流表___________接法(填“内”或“外”)。
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【题目】如图,虚线a、b、c表示电场中的三个等势面与纸面的交线,且相邻等势面之间的电势差相等,实线为一带正电荷粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,M、N是这条轨迹上的两点,则下列说法中正确的是
A. 三个等势面中,a的电势最高
B. 对于M、N两点,带电粒子通过M点时电势能较大
C. 对于M、N两点,带电粒子通过M时动能较大
D. 带电粒子由M运动到N时,加速度增大
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【题目】涡流制动是一种利用电磁感应原理工作的新型制动方式,它的基本原理如图甲所示,水平面上固定一块铝板,当一竖直方向的条形磁铁在铝板上方几毫米高度上水平经过时,铝板内感应出的涡流会对磁铁的运动产生阻碍作用,涡流制动是磁悬浮列车在高速运行时进行制动的一种方式。某研究所制成如图乙所示的车和轨道模型来定量模拟磁悬浮列车的涡流制动过程,车厢下端安装有电磁铁系统,能在长为=0.6m,宽=0.2m的矩形区域内产生竖直方向的匀强磁场,磁感应强度可随车速的减小而自动增大(由车内速度传感器控制),但最大不超过=2T,将铝板简化为长大于,宽也为的单匝矩形线圈,间隔铺设在轨道正中央,其间隔也为,每个线圈的电阻为=0.1Ω,导线粗细忽略不计,在某次实验中,模型车速度为v=20m/s时,启动电磁铁系统开始制动,车立即以加速度=2做匀减速直线运动,当磁感应强度增加到时就保持不变,知道模型车停止运动,已知模型车的总质量为=36kg,空气阻力不计,不考虑磁感应强度的变化引起的电磁感应现象以及线圈激发的磁场对电磁铁产生磁场的影响
(1)电磁铁的磁感应强度达到最大时,模型车的速度为多大?
(2)模型车的制动距离为多大?
(3)为了节约能源,将电磁铁换成若干个并在一起的永磁铁组,两个相邻的磁铁磁极的极性相反,且将线圈改为连续铺放,如图丙所示,已知模型车质量减为=20kg,永磁铁激发的磁感应强度恒为=0.1T,每个线圈匝数为N=10,电阻为=1Ω,相邻线圈紧密接触但彼此绝缘,模型车仍以v=20m/s的初速度开始减速,为保证制动距离不大于80cm,至少安装几个永磁铁?
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【题目】明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺庙倾侧,议欲正之,非万缗不可。一游僧见之,曰:无烦也,我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力FN,则
A. 若F一定,θ大时大
B. 若F一定,θ小时大
C. 若θ一定,F大时大
D. 若θ一定,F小时大
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【题目】关于平抛运动和圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 平抛运动过程中物体在相等时间内速度的改变量一定相等
B. 平抛运动中速度方向不断变化,因而加速度一定是变化的
C. 做圆周运动的物体加速度方向一定指向圆心
D. 匀速圆周运动是加速度不变的运动
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【题目】如图所示,真空中O点存在一个带正电的点电荷Q,附近有一个不带电的金属网罩W,网罩内部有一点P,OP=r.静电力常量记作k,下列判断正确的是( )
A. 金属网罩包含的自由电荷很少,静电感应后不能达成静电平衡
B. 金属网罩对电荷Q的作用力表现为斥力
C. 金属网罩的左部电势较高,右部电势较低
D. 金属网罩的感应电荷在P点产生的感应电场场强大小为
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