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【题目】如图所示,圆弧形槽固定在地面上,COD为水平直径,在光滑的半球形绝缘内壁有质量分别为mAmB两带同种电荷的小球,各自带电量为qAqBAB两小球与球心O点连线与竖直方向分别成37°53°夹角,处于静止状态,则

A. 质量关系一定满足mA> mB

B. 电荷量关系一定满足qA> qB

C. 现用外力将小球B缓慢移动到球心O点正下方,AB系统电势能将减小

D. 突然向下撤去半球形凹槽,小球AB将做曲线运动,且A、B系统电势能可能增大

【答案】A

【解析】分别以小球AB为研究对象,分析受力情况,作出力图。


根据三角形相似法可得 ;由题意可知 BC>AC,则mA > mB由题中条件不能判断两球电量关系选项A正确,B错误;用外力将小球B缓慢移动到球心O点正下方,则AB两球的距离减小,库仑力变大,电场力做负功,则AB系统电势能将增加,选项C错误;突然向下撤去半球形凹槽,小球AB将在两者斥力作用下做曲线运动,且库仑力做正功,则AB系统电势能一定减小,选项D错误;故选A.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,竖直平面xOy内,在y轴右侧存在竖直向下的电场强度为E1的匀强电场和一个交变磁场,磁感应强度大小为B1,交变磁场变化规律如图乙所示,规定垂直纸面向里为磁场的正方向。在第二象限存在方向水平向左的电场强度为E2的匀强电场和一个方向垂直纸面向外的匀强磁场。带负电的粒子从x轴上的A点与x轴成θ角沿直线运动,经过y轴上的P点进入y轴右侧后做匀速圆周运动,当粒子刚进入y轴右侧时,交变磁场立即从t=0开始变化。现已知P点坐标为(0d),粒子的电荷量为q,粒子质量为m

(1)θ

(2)若已知交变磁场的周期T=,粒子在t=0时经过P点,t=时恰好水平经过x轴上的Q点,求Q点的横坐标。

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【题目】如图甲所示,光滑的平行金属导轨水平放置,导轨间距L=1m,左侧接一阻值为R=0.5Ω的电阻.在MNPQ之间存在垂直轨道平面的有界匀强磁场,磁场宽度d=1m.一质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,不计导轨和金属棒的电阻.金属棒ab受水平力F的作用从磁场的左边界MN由静止开始运动,其中,Fxx为金属棒距MN的距离)的关系如图乙所示。通过电压传感器测得电阻R两端电压随时间均匀增大。则:

1)金属棒刚开始运动时的加速度为多少?

2)磁感应强度B的大小为多少?

3)若某时刻撤去外力F后金属棒的速度v随位移s的变化规律满足v=v0-sv0为撤去外力时的速度,s为撤去外力F后的位移),且棒运动到PQ处时恰好静止,则外力F作用的时间为多少?

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【题目】(12分)某品牌电饭锅采用纯电阻电热丝加热,有“煮饭”和“保温”两种工作模式,在220V电压下额定功率分别为600W和80W.物理兴趣小组的同学们想通过实验测定该电饭锅电热丝的电阻.

现有实验器材:干电池两节,滑动变阻器R1(最大阻值20Ω),电阻箱R(精度0.1Ω)电压表V(量程3V,内阻很大),电流表A(量程6mA,内阻r = 35.0Ω),开关及导线若干.

同学们利用多用表进行初步测量和估算发现,电饭锅处于不同工作模式时,实验电流差异较大.为了能顺利完成实验,他们打算将电流表的测量范围扩大到48 mA,则应该将电阻箱调节至R = ______Ω并与电流表并联.

同学们设计并连接了图2所示的电路图,接通电源前应将滑动变阻器的滑片置于____(填“a”或“b”)端.

将电饭锅调至“煮饭”模式,_______(填“闭合”或“断开”)开关K2,再闭合开关K1,调节滑动变阻器阻值,发现两表示数均有示数,但都不能调到零.如果该故障是由图中标号“1”到“6”中的一根导线断路引起,则断路的导线是_______.排除故障后,调节滑动变阻器阻值,记下各电表六组读数后断开开关K1.然后将电饭锅调至“保温”模式,改变K2状态,再闭合开关K1,调节滑动变阻器阻值,记下各电表六组读数后断开开关K1

直接将两组实验读到的数据绘制成如图3所示的图象.由图可知,该实验中电饭锅处于“煮饭”模式时测得的阻值为________Ω.(保留两位有效数字)

同学们计算发现,实验操作、数据记录与处理均正确无误,但实验得到的结果比电饭锅正常工作时的阻值小很多,请指出造成该差异的主要原因:________________________________________________.

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【题目】如图所示将带铁芯的电感器L与灯泡A串联再与另一个完全相同的灯泡B并联接在以正弦交流信号发生器为电源的两端。通过调节交流信号发生器上的旋钮可以改变输出电压和信号的频率。闭合开关SAB两灯均发光。关于该实验下列说法中正确的是( )

A. 保持交流信号频率不变适当提高输出电压发现A灯始终比B灯亮

B. 保持输出电压不变提高交流信号频率发现AB灯均变亮

C. 保持输出电压和信号频率不变撤去铁芯后发现A灯比原来亮

D. 断开开关S发现A灯闪亮一下然后熄灭

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【题目】如图所示,质量M2kg的半圆形槽物体A放在光滑水平地面上,槽内表面光滑,其半径r=0.6m。现有一个质量m=1kg的小物块B在物体A的槽右端口获得瞬时竖直向下的冲量I2N·S,此后物体A和物块B相互作用,使物体A在地面上运动,则

A. AB间存在相互作用的过程中,物体A和物块B组成的系统机械能守恒

B. AB间存在相互作用的过程中,物体A和物块B组成的系统动量守恒

C. 物块B从槽口右端运动到左端时,物体A向右运动的位移是0.4m

D. 物块B最终可从槽口左端竖直冲出,到达的最高点距槽口的高度为0.2m

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【题目】为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)

(1)实验时,一定要进行的操作或保证的条件是________

A.用天平测出砂和砂桶的质量

B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力

C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数

D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带

E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有两个点没有画出)。已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2(结果保留两位有效数字)。

(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的aF图象是一条直线,图线与横轴的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为________

A.2tan θ B. C.k D.

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【题目】如图所示光滑水平面上放置着一个右侧带有半圆形光滑轨道的木板,木板与轨道在B点相切圆弧的直径DB与木板的上表面AB垂直圆弧上的C点与圆心O等高圆弧半经R0.4m木板与圆弧轨道的总质量M2kg木板长度L3.6m某时刻个质量m1kg可视为质点的滑块以v010m/s的速度从A点滑上木板,已知滑块与木板间的动摩擦因数0.5重力加速度g10m/s2

1如果木板固定,分析滑块能否从D点水平抛出;如果能,计算落点与D点间的水平距离如果不能计算滑块最终停下来的位置可保沼根式);

2如果滑块滑上木板的瞬间木板以v2.5m/s的速度向右运动求滑块经过B点时的速度大小vB

3在(2情况下某同学继续求解滑块经过圆弧轨道B点时受到的弹力大小,过程如下:由牛顿第二定律得,解得,试判断上述过程是否正确,不需要书写分析过程,

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【题目】天宫一号全面完成历史使命后,于201842815分左右,再入大气层,再入落区位于南太平洋中部区域,绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁,有碎片落入地球表面。天宫一号再入大气层时,飞行轨道降低到100 km左右高度,速度大小高达22倍音速,约是7500 m/s方向水平;由于航天器与大气层的剧烈摩擦,碎片落到地球表面的速度远小于再入大气层时的水平速度。有航天网站研究后预测:天宫一号从再入大气层到碎片落到地球表面最长时间约20小时,碎片散落区域长约2000公里,宽约70公里。若该网站预测基本准确,则碎片从再入大气层到落到地球表面的过程中

A. 水平方向平均速度最小约是30 m/s

B. 竖直方向平均速度最小约是1.4 m/s

C. 水平方向平均加速度最小约是0.1 m/s2

D. 竖直方向平均加速度最小约是8×10-4 m/s2

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