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8.如图所示,A,B,C,D,E是半径为R的圆周上等间距的五个点,各点均固定有正点电荷,其中A,B,C,D点的点电荷电荷量均为+q,此时圆心O处电荷量为+Q的正点电荷所受电场力大小为3k$\frac{Qq}{{R}^{2}}$,则E点固定的点电荷为(  )
A.正的点电荷,电荷量为4qB.正的点电荷,电荷量为2q
C.负的点电荷,电荷量为4qD.负的点电荷,电荷量为2q

分析 本题可以用假设法研究:假设在E点放一个电荷量为+q的点电荷,则+Q受到的电场力为0,再由库仑定律求E点的点电荷的电荷量.

解答 解:设E点固定的点电荷的电荷量大小为q′.
假设在E点放一个电荷量为+q的点电荷,则+Q受到的电场力为0,根据圆心O处电荷量为+Q的正点电荷所受电场力大小为3k$\frac{Qq}{{R}^{2}}$,由库仑定律有:
  3k$\frac{Qq}{{R}^{2}}$=k$\frac{Q(q′-q)}{{R}^{2}}$,解得 q′=4q,且q′为正电荷,故A正确,BCD错误.
故选:A

点评 解决本题的关键是灵活运用假设法,结合对称性和库仑定律进行研究.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.下列说法正确的是(  )
A.铀核裂变的核反应是:${\;}_{92}^{235}$U→${\;}_{56}^{141}$Ba+${\;}_{36}^{92}$Kr+2${\;}_{0}^{1}$n
B.查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子
C.氢原子辐射出一个光子后能量减小,核外电子的运动加速度减小
D.比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢靠,原子核越稳定
E.波长短的光子粒子性显著,频率低的光子波动性显著

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

13.目前,在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转,由于地球引力和稀薄气体阻力的作用,一个周期内轨道近似为圆周运动,较长时间后会发现轨道半径逐渐变小.在轨道半径逐渐变小的过程中,则下列判断正确的是(  )
A.卫星的动能逐渐减小
B.卫星加速度逐渐变大
C.由于气体阻力做负功,地球引力做正功,机械能保持不变
D.由于气体阻力做负功,机械能减小

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

10.如图所示,质量为m=5kg的摆球从图中A位置由静止开始摆下,当小球摆至竖直位置到达B点时绳子遇到B点上方电热丝而被烧断.已知摆线长为L=1.6m,OA与OB的夹角为60°,悬点O与地面间的距离h=4.8m,若不计空气阻力及一切能量损耗,g=10m/s2,求:
(1)小球从A到B下落的高度差△h多大?小球摆到B点时的速度v的大小;
(2)小球落地点D到C点之间的距离x;
(3)若选用不同长度的绳子进行实验,仍然保证OA与OB的夹角为θ=60°,且绳子在处于竖直方向时被烧断,为了使小球的落点D与C之间的距离最远,请通过计算求绳子的长度和CD间最远距离xm

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

3.如图所示,有一个半径为R=1.0m的圆形区域,区域外有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B=$\sqrt{3}$T,一个比荷为$\frac{q}{m}$=4.0×107C/kg的带正电粒子从中空区域与磁场交界面的P点以速度v0=4×107m/s沿圆的半径方向射入磁场(不计带电粒子的重力),该粒子从P点进入磁场到第一次回到P点所需要的时间是(  )
A.3.31×10-7 sB.1.81×10-7 sC.0.45×10-7 sD.1.95×10-7 s

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

13.如图所示,汽车以v0=5.0m/s的速度在水平路面上开动,通过绳子牵引重物P.若汽车从A点开到B,求
(1)汽车分别开至点A和B点时,重物P的速度;
(2)若H=4m,物体P的平均速度.

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20.如图甲所示,质量为M=2kg、长度为L1的长木板B静止在光滑水平面上,距木板右侧L0=0.5m处有一固定光滑半圆轨道,CD为其竖直直径,半圆轨道在底端C处的切线与木板B的上表面在同一水平面上,水平传送带以恒定速率v=$\sqrt{5}$m/s顺时针转动,其上表面与半圆轨道在最高点处的切线也在同一水平面上,某时刻质量为m=1kg的小滑块A(可视为质点)以大小为v0=6m/s的水平速度从木板B的左端滑上木板,之后A、B向右运动,长木板B与半圆轨道碰撞瞬间小滑块A的速度大小为v1=4m/s,此时小滑块A恰好滑上半圆轨道,从A、B开始运动到A滑上半圆轨道的过程中A、B的速度-时间图象如图乙所示,已知小滑块恰好能通过半圆轨道最高点D,最后滑到传送带左端P时速度刚好减为零,已知小滑块与水平传送带间的动摩擦因数μ=0.1,取g=10m/s2,求:

(1)B与半圆轨道碰撞瞬间木板B的速度大小和木板B的长度L1
(2)竖直半圆轨道的半径R;
(3)小滑块从开始运动到到达P处的过程中因摩擦而产生的热量Q.

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17.关于电磁打点计时器及其使用,下列说法正确的有(  )
A.电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器
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C.接通电源前,把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面
D.让重物带动纸带运动,再接通电源,在纸带上就打出一系列小点

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18.如图摩天轮,直径为120m,匀速转动一圈需要35min.某游客乘坐该摩天轮旋转一圈,以地面为参考平面,重力加速度g=10m/s2.由以上信息,不能求得的是(  )
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