【题目】在竖直平面内有水平向右、电场强度为的匀强电场。在场中有一根长L=2m的绝缘细线,一端固定在O点,另一端系有质量为0. 04kg的带电小球,如图所示,它静止时细线与竖直方向成37°角。现给小球一个初速度让小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动,取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点,
,
,下列说法正确的是( )
A.小球所带电量为
B.小球恰能做圆周运动的动能最小值是0. 5J
C.小球恰能做圆周运动的机械能最小值是1.54J
D.小球恰能做圆周运动的机械能最小值是1. 78J
【答案】BC
【解析】
A.对小球进行受力分析如上图所示,
可得
代入解得小球的带电量
A错误;
B.由于重力和电场力都是恒力,所以它们的合力也是恒力,在圆上各点中,小球在平衡位置A点时的势能(重力势能和电势能之和)最小,在平衡位置的对称点B点,小球的势能最大,由于小球总能量不变,所以在B点的动能EkB最小,对应速度vB最小;恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动,在B点,小球受到的重力和电场力,其合力作为小球做圆周运动的向心力,绳的拉力恰为零,有
所以:
选项B正确;
CD.由于总能量保持不变,即是恒量.所以当小球在圆上最左侧的C点时,电势能EPE最大,机械能最小.
由B运动到A,有
所以:
总能量为
由C到A,电场力做功:
又电场力做功等于电势能的减少量,则:
所以C点的机械能为
故C正确,D错误。
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【题目】如图所示,在光滑水平桌面EAB上有质量为m=2 kg的小球P和质量为M=1 kg的小球Q,P、Q之间压缩一轻弹簧(轻弹簧与两小球不拴接),桌面边缘E处放置一质量也为M=1 kg的橡皮泥球S,在B处固定一与水平桌面相切的光滑竖直半圆形轨道。释放被压缩的轻弹簧,P、Q两小球被轻弹簧弹出,小球P与弹簧分离后进入半圆形轨道,恰好能够通过半圆形轨道的最高点C;小球Q与弹簧分离后与桌面边缘的橡皮泥球S碰撞后合为一体飞出,落在水平地面上的D点。已知水平桌面高为h=0.2 m,D点到桌面边缘的水平距离为x=0.2 m,重力加速度为g=10 m/s2,求:
(1)小球P经过半圆形轨道最低点B时对轨道的压力大小NB′;
(2)小球Q与橡皮泥球S碰撞前瞬间的速度大小vQ;
(3)被压缩的轻弹簧的弹性势能Ep。
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【题目】如图,一带负电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电量大小相等的带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点。不计重力。下列说法说法正确的是
A.M带正电荷,N带负电荷
B.M在b点的电势能小于它在a点的电势能
C.N在c点的动能小于它在e点的动能
D.N在从c点运动到d点动能变化量大于M从a点到b点动能变化量的绝对值
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【题目】手机电池多为锂电池,这种电池的电动势并不是一个定值,刚充满的电池电动势约4.2V,在使用过程中降低到3.2V时建议终止放电。为尽可能精确地测量出某手机电池刚充满电时的电动势,可供选用的器材如下∶
A.电流表A:量程0~0.6A、内阻0.6Ω
B.电压表V:量程0~15V、内阻3kΩ
C.滑动变阻器R:最大阻值5Ω
D.电阻箱R0: 0~9999Ω
E.待测手机电池E
F.一个开关S及导线若干
(1)选用合适的仪器,在答题纸的虚线框内画出你设计的实验电路图_________;
(2)根据自己设计的电路,得到电动势需要测量的物理量有________,电动势测量值的表达式________。
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【题目】通电直导线放在匀强磁场中,磁感应强度B的方向如图所示.“”表示导线中电流I的方向垂直于纸面向里,“⊙”表示导线中电流I的方向垂直于纸面向外.图中标出了导线所受安培力F的方向,其中正确的是( )
A. B.
C.
D.
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【题目】下列关于电动势的说法中正确的是( )
A. 电动势的大小与非静电力所做的功成正比,与被移送电荷量成反比
B. 电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特,故三者本质上一样
C. 电动势公式E=中W与电压U==
中的W不是同种性质力所做的功
D. 电动势是反映电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量
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【题目】一平行板电容器充电后与电源断开,正极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点,如图所示.以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,Ep表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( )
A. U变小,E变小B. E变大,Ep变大
C. U变小,Ep变大D. U不变,Ep变大
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【题目】如图所示,两个质量分别为m1=1kg、m2=4kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为F1=34N、F2=24N的水平拉力分别作用在m1、m2上,则达到稳定状态后,下列说法不正确的是()
A.m1、m2以2m/s2的加速度向右运动
B.弹簧秤的示数是10N
C.在突然撤去F2的瞬间,m2的加速度大小为8m/s2
D.在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度大小为32m/s2
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【题目】小车静止放在光滑水平面上,小车质量为2.5kg,车内A、B两物体质量分别为2.5kg和2.0kg,用一根轻绳通过光滑定滑轮相连。现给小车施加一个水平向左、大小为14N的推力F,设运动过程中物体A不会发生滑动(被物体顶住),B物体相对小车静止。求:
(1)此时小车的加速度和细绳的拉力的大小?
(2)当推力F超过多少时,物体A被细绳吊起?
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