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【题目】两个等量同种电荷固定于光滑水平面上,其连线的中垂线上有ABC三点,如图甲所示。一个电荷量为2×l0-6C、质量为lg的小物块从该水平面内的C点静止释放,其运动的v-t图象如图乙所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)。则下列说法正确的是:( )

A. B为中垂线上电场强度最大的点,其电场强度E=l×l03Vm

B. CA的过程中,物块的电势能先减小后变大

C. CA的过程中,电势逐渐升高

D. AB两点电势差UAB=-5×103V

【答案】AD

【解析】试题分析: B点处为整条图线切线斜率最大的位置,所以B点的加速度最大,电场力最大。

由图可知:加速度a=2m/s2,由牛顿第二定律 a=E== l×l03Vm,所以A对;

CA的过程中,速度增大,动能增加,电场力做正功,电势能先减小,所以B错;AB为两个等量的正点电荷,其连线中垂线上电场强度方向O→A,由CA的过程中,电势逐渐降低,所以C错;

AB两点电势差UAB=,由动能定理:WAB=-,所以,UAB==-5×103V,所以D

练习册系列答案
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【题目】某公司为了测试其智能玩具汽车性能,设计了以下实验。让质量m=160kg的玩具汽车带上Q=2C的电荷量后,穿越如图1所示的直线跑道。该直线跑道长l=32m,由两部分组成:其中第一部分为普通道路,已知车轮与道路的摩擦因数μ=0.5;第二部分为电场区域道路,在该区域加以竖直向下的大小E=200N/C的匀强电场,其长度距离终点l′=10m。玩具汽车内部装有牵引力传感器可以反馈整个过程中牵引力F随时间t的变化图像如图2所示。t=11s时,玩具小车恰好到达终点且速度刚好减为零。空气阻力不计,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,玩具小车看做质点,g=10m/s2,求:

题图1 题图2

(1)玩具小车在电场区域加速度大小a;

(2)玩具车在加速过程中的平均速度大小。

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【题目】工厂在生产纺织品、纸张等绝缘材料时为了实时监控其厚度,通常要在生产流水线上设置如图所示传感器。其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板,上下位置均固定,且分别接在恒压直流电源的两极上。当流水线上通过的产品厚度增大时,下列说法正确的是

A. A、B平行板电容器的电容减小

B. A、B两板间的电场强度增大

C. A、B两板上的电荷量变小

D. 有电流从ba流过灵敏电流计

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在一个很小的厚度为d的矩形半导体薄片上,制作四个电极 EFMN,它就成了一个霍尔元件,如图所示。在EF间通入恒定的电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,则薄片中的载流子(形成电流的自由电荷)就在洛伦兹力的作用下,向着与电流和磁场都垂直的方向漂移,使MN 间出现了电压,称为霍尔电压UH。可以证明UH=kIB/dk为霍尔系数,它的大小与薄片的材料有关。下列说法正确的是

A. M的电势高于N的电势,则载流子带正电

B. 霍尔系数k较大的材料,其内部单位体积内的载流子数目较多

C. 借助霍尔元件能够把电压表改装成磁强计(测定磁感应强度)

D. 霍尔电压UH越大,载流子受到磁场的洛仑兹力越小

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【题目】对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质。一段横截面积为S、长为l的直导线,单位体积内有n个自由电子,一个电子电量为e。该导线通有恒定电流时,导线两端的电势差为U,假设自由电子定向移动的速率均为v

(1)求导线中的电流I

(2)所谓电流做功,实质上是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。为了求解在时间t内电流做功W为多少,小红和小明给出了不同的想法:

小红记得老师上课讲过,W=UIt,因此将第(1)问求出的I的结果代入,就可以得到W的表达式。但是小红不记得老师是怎样得出W=UIt这个公式的。小明提出,既然电流做功是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功,那么应该先求出导线中的恒定电场的场强,即,设导体中全部电荷为q后,再求出电场力做的功,将q代换之后,小明没有得出W=UIt的结果。

请问你认为小红和小明谁说的对?若是小红说的对,请给出公式的推导过程;若是小明说的对,请补充完善这个问题中电流做功的求解过程。

(3)为了更好地描述某个小区域的电流分布情况,物理学家引入了电流密度这一物理量,定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量。若已知该导线中的电流密度为j,导线的电阻率为ρ,试证明:

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【题目】某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有:小灯泡L(额定电压3.8V,额定电流0.32A);电压表V(量程3V,内阻3kΩ);电流表A(量程0.5A,内阻0.5Ω);固定电阻R0(阻值1000Ω);滑动变阻器R(阻值0~9.0Ω);电源E(电动势5V,内阻不计);开关S;导线若干。

实验要求能够实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图________

实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示。由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻________(填增大”“不变减小),灯丝的电阻率________(填增大”“不变减小”)。

用另一电源E0(电动势4V,内阻1.00Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为________W,最大功率为________W。(结果均保留2小数

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【题目】如图所示为建筑工地一个小型起重机起吊重物的示意图.一根轻绳跨过光滑的动滑轮,轻绳的一端系在位置A处,动滑轮的下端挂上重物,轻绳的另一端挂在起重机的吊钩C处.起吊重物前,重物处于静止状态.起吊重物过程是这样的:先让吊钩从位置C竖直向上缓慢的移动到位置B,然后再让吊钩从位置B水平向右缓慢地移动到D,最后把重物卸载某一个位置.则关于轻绳上的拉力大小变化情况,下列说法正确的是(  )

A. 吊钩从CB移动的过程中,轻绳上的拉力不变

B. 吊钩从BD移动过程中,轻绳上的拉力变小

C. 吊钩从CB移动过程中,轻绳上的拉力变大

D. 吊钩从BD移动过程中,轻绳上的拉力不变

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【题目】如图所示,导电物质为电子的霍尔元件样品置于磁场中,表面与磁场方向垂直,图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端.当开关S1、S2闭合后,三个电表都有明显示数,下列说法不正确的是(  )

A. 通过霍尔元件的磁场方向向下

B. 接线端2的电势低于接线端4的电势

C. 仅将电源E1、E2反向接入电路,电压表的示数不变

D. 若适当减小R1、增大R2,则电压表示数一定增大

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【题目】未来的星际航行中,宇航员长期处于完全失重状态,为缓解这种状态带来的不适,有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形旋转舱,如图所示。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时,宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上,可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。为达到上述目的,下列说法正确的是

A. 旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越大

B. 旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越小

C. 宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越大

D. 宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越小

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