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【题目】匀强电场中的A、B、C三点构成一边长为a的等边三角形,如图所示,场强方向平行于纸面。具有初速度的电子(电量的绝对值为e)在电场力作用下从BA动能减少E0,质子在电场力作用下从CA动能增加E0,求匀强电场的场强大小和方向。(重力不计)

【答案】 ,方向垂直BC,并指向A

【解析】

根据动能定理可求得BA间和CA间的电势差,判断A、B、C三点的电势差,画出等势面和电场线的分布情况,由公式U=Ed,d是电场线方向两点间的距离求场强

根据动能定理得电子从BA过程中

-eUBA=-E0

则得:B、A间的电势差

质子从CA过程中,eUCA=E0,得

eUCA=E0

解得:

由以上两式可知B、C两点电势相等且大于A点电势,即φBC>φA

因为电场为匀强电场,所以BC连线为等势面(如图中虚线),与BC垂直为电场线(如图中实线)

则场强大小为

场强方向垂直BC,并指向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,质量为1Kg的小物块以初速度v0=11m/sθ=53固定斜面底端先后两次滑上斜面,第一次对小物块施加一沿斜面向上的恒力F,第二次无恒力。图乙中的两条线段a、b分别表示存在恒力F和无恒力时小物块沿斜面向上运动的v-t图线。不考虑空气阻力,g=10m/s2。下列说法正确的是(

A. 恒力F大小为1N

B. 物块与斜面间动摩擦因数为0.6

C. 有恒力F时,小物块在上升过程产生的热量较少

D. 有恒力F时,小物块在上升过程机械能的减少量较小

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示为赛车场的一个水平梨形赛道,两个弯道分别为半径R=90 m的大圆弧和r=40 m的小圆弧,直道与弯道相切.大、小圆弧圆心OO距离L=100 m.赛车沿弯道路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍.假设赛车在直道上做匀变速直线运动,在弯道上做匀速圆周运动,要使赛车不打滑,绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大,重力加速度g=10 m/s2,π=3.14),则赛车( )

A. 在绕过小圆弧弯道后加速

B. 在大圆弧弯道上的速率为45 m/s

C. 在直道上的加速度大小为5.63 m/s2

D. 通过小圆弧弯道的时间为5.85 s

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】为验证机械能守恒,某同学完成实验如下:该同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的频率为50Hz的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.

(1)他进行了下面几个操作步骤:

A.按照图a示安装器件;

B.将打点计时器接到电源的直流输出;

C.用天平测出重锤的质量;

D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带;

E.测量纸带上某些点间的距离;

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.

其中没有必要进行的步骤是__________,操作不当的步骤是__________.

(2)设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g.b是实验得到的一条纸带,A、B、C、D、E为相邻的连续点.根据测得的s1、s2、s3、s4写出重物由B点到D点势能减少量的表达式_____,动能增量的表达式_____.由于重锤下落时要克服阻力做功,所以该实验的动能增量总是___(大于”、“等于小于”)重力势能的减小量.

(3)该同学根据纸带算出各点的速度v,量出下落距离h,并以纵轴、以h为横轴画出图象,应是图中的__________.

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【题目】如图所示,装甲车在水平地面上以速度v0=20 m/s沿直线前进,车上机枪的枪管水平,距地面高为h=1.8 m。在车正前方竖直立一块高为两米的长方形靶,其底边与地面接触。枪口与靶距离为L时,机枪手正对靶射出第一发子弹,子弹相对于枪口的初速度为v=800 m/s。在子弹射出的同时,装甲车开始匀减速运动,行进s=90 m后停下。装甲车停下后,机枪手以相同方式射出第二发子弹。(不计空气阻力,子弹看成质点,重力加速度g=10 m/s2)

(1)求装甲车匀减速运动时的加速度大小;

(2)L=410 m时,求第一发子弹的弹孔离地的高度,并计算靶上两个弹孔之间的距离;

(3)若靶上只有一个弹孔,求L的范围。

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【题目】如图所示,物体A放置在固定斜面上,一平行斜面向上的力F作用于物体A上。在力F变大的过程中,A始终保持静止,则以下说法中正确的是( )

A. 物体A受到的合力变大

B. 物体A受到的支持力不变

C. 物体A受到的摩擦力变大

D. 物体A受到的摩擦力变小

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【题目】有些人员,如电梯修理员、牵引专家等,常需要知道绳(或金属线)中的张力T,可又不便到绳(或线)的自由端去测量。现某家公司制造了一种夹在绳上的仪表(图中BC为该夹子的横截面)。测量时,只要如图示那样用一硬杆竖直向上作用在绳上的某点A,使绳产生一个微小偏移量a,借助仪表很容易测出这时绳对硬杆的压力F。现测得该微小偏移量为a=3mm,BC间的距离为2L=400mm,绳对横杆的压力为F=150N,则绳中张力T约为:

A. 5000N B. 10000N

C. 15000N D. 20000N

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【题目】在匀强磁场中固定一根与磁场方向垂直的通电直导线,其中通有向纸面外的恒定电流,匀强磁场的磁感应强度为1T,以直导线为中心作一个圆,圆周上a处的磁感应强度恰好为零,则下述说法对的是:

A. b处磁感应强度为2T,方向水平向右

B. c处磁感应强度也为零

C. d处磁感应强度为,方向与匀强磁场方向成450

D. c处磁感应强度为2T,方向水平向左

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【题目】如图1所示,一光滑杆固定在底座上,构成支架,放置在水平地面上,光滑杆沿竖直方向,一轻弹簧套在光滑杆上。一套在杆上的圆环从距弹簧上端H处由静止释放,接触弹簧后,将弹簧压缩,弹簧的形变始终在弹性限度内。已知支架和圆环的质量均为m,重力加速度为g,不计空气阻力。

(1)求圆环刚接触弹簧时的动能Ek

(2)如图1所示,取圆环刚接触弹簧时的位置为坐标原点O,取竖直向下为正方向,建立x轴。在圆环压缩弹簧的过程中,圆环的位移为x,加速度为a,在图2中定性画出ax变化关系的图象。

(3)试论证当圆环运动到最低点时,地面对底座的支持力FN > 3mg

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