【题目】如图所示,在竖直平面足够大的区域内有电场强度为E的匀强电场,一质量为m、电荷量为q的小球,以初速度从电场中的O点出发,沿ON方向在竖直面内做匀变速直线运动.ON与水平面的夹角为30°,重力加速度为g,且mg=qE,不计空气阻力.则
A. 小球运动的加速度大小为g/2
B. 小球可能一直做匀加速运动
C. 小球沿ON方向运动的最大位移为
D. 在小球运动的前时间内,电场力对小球做功
【答案】CD
【解析】小球做匀变速直线运动,合力应与速度在同一直线上,即在ON直线上,因mg=Eq,所以电场力Eq与重力关于ON对称,根据数学知识得:电场力qE与水平方向的夹角应为,受力情况如图所示
合力沿ON方向向下,大小为mg,所以加速度为g,方向沿ON向下,与初速度方向相反,故小球先做匀减速直线运动,当速度减小为零时,再反方向做匀加速直线运动,故AB错误;当向上速度减至零时,由运动学公式可得最大位移为,C正确;向上送减速至零所用的时间为,在此的过程中,小球克服电场力做功和克服重力做功是相等的,由能量的转化与守恒可知,小球的初动能一半转化为电势能,一半转化为重力势能,初动能为,则电场力做功为,故D正确;选CD.
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【题目】有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 如图a,汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B. 如图b所示是一圆锥摆,增大θ,若保持圆锥的高不变,则圆锥摆的角速度不变
C. 如图c,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速度圆周运动,则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等
D. 火车转弯超过规定速度行驶时,内轨对内轨缘会有挤压作用
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【题目】质量1.0kg的铁球从某一高度自由落下,当下落到全程中点位置时,具有100J的动能,如果空气阻力不计,取地面为零势能处,g取10m/s2,则下列说法错误的是( )
A. 铁球在最高点时的重力势能为100J
B. 铁球落到地面时速度为20m/s
C. 铁球在全程中点位置时具有200J的机械能
D. 铁球开始下落时的高度为20m
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【题目】将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等,a、b为电场中的两点,则 ( )
A. a点的电势比b点的低
B. a点的电场强度比b点的小
C. 带负电的电荷q在a点的电势能比在b点的小
D. 带正电的电荷q从a点移到b点的过程中,电场力做负功
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【题目】如图所示,火星探测器绕火星运动,由椭圆轨道Ⅲ变为椭圆轨道Ⅱ,再由椭圆轨道Ⅱ变为圆轨道Ⅰ.已知圆轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ、椭圆轨道Ⅲ相切于P点,Q点是轨道Ⅱ上离火星的最远点,火星球心是椭圆轨道的一个焦点,也是圆轨道Ⅰ的圆心.火星探测器质量不变,则下列说法中正确的是
A. 探测器在轨道Ⅱ上Q点的速率大于在该轨道上P点的速率
B. 探测器在轨道Ⅱ上P点的加速度一定大于在轨道Ⅰ上P点的加速度
C. 探测器在轨道Ⅱ上运动的机械能小于在轨道Ⅲ上运动的机械能
D. 探测器在轨道Ⅰ上运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期
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【题目】如图为一匀强电场,某带电粒子从A点运动到B点.在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J,电场力做的功为1.5J.则下列说法正确的是
A. 粒子带负电
B. 粒子在A点的电势能比在B点少1.5J
C. 粒子在A点的动能比在B点多0.5J
D. 粒子在A点的机械能比在B点少1.5J
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【题目】如图所示,两根与水平面成θ=30°角的足够长光滑金属导轨平行固定放置,导轨间距为L=2m,导轨底端接有阻值为1Ω的电阻R,导轨的电阻忽略不计.整个装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面斜向上,磁感应强度B=0.5T.现有一长度也为L、质量为m=0.4kg、电阻不计的金属棒用轻质细绳通过光滑轻质滑轮与质量为M=0.8kg的物体相连,滑轮与金属棒之间的细绳与导轨平面平行.将金属棒与物体M由静止释放,棒沿导轨运动一段距离后以速度做匀速直线运动,运动过程中,棒与两导轨始终保持垂直接触,不计空气阻力.(取重力加速度g=10)
(1)求金属棒匀速运动时的速度大小;
(2)当棒的速度为0.5时,求棒的加速度大小.
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【题目】如图所示,a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点,∠abc=120°.现将三个等量的正点电荷+Q固定在a、b、c三个顶点上,将一个电量为+q的点电荷依次放在菱形中心点O点和另一个顶点d点处,两点相比( )
A. +q在d点所受的电场力较大
B. +q在d点所具有的电势能较小
C. d点的电势低于O点的电势
D. d点的电场强度大于O点的电场强度
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【题目】如图是氢原子能级图,大量处在激发态n=5能级的氢原子向低能级跃迁,a是从n=4能级跃迁到n=2能级产生的光,b是从n=5跃迁到n=3能级产生的光。已知某金属的极限频率ν=5.53×1014Hz,普朗克常量h=6.6×10-34J·s,电子电荷量,则
A. 在相同的双缝干涉实验装置中,a光产生的干涉条纹比b光更宽
B. a光和b光的光子动量之比为255:97
C. 用a光照射该金属时,能产生最大初动能为0.27的光电子
D. 在同样的玻璃中,a光的传播速度大于b光的传播速度
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