【题目】如图所示,虚线表示等势面,相邻等势面间的电势差相等,有一带电的小球在该电场中运动,不计小球的重力和空气阻力,实线表示该带正电小球的运动轨迹,小球在a点的动能等于20eV,运动到b点的动能等于2eV.若取c点为零电势点,则这个带电小球的电势能等于﹣6eV时,它的动能等于( )
A.16 eV
B.4 eV
C.6 eV
D.14 eV
【答案】D
【解析】解:设相邻两等势面间的电势差为U,小球的电荷量为q,小球从a到b和从b到c分别根据动能定理得:
﹣q3U=Ekb﹣Eka,qU=Ekc﹣Ekb
解得: eV=8eV
因为c点为零电势,所以小球在c点时的电势能为:Ec=qφc=0.
小球在电场中运动时,只有电场力做功,因此有W电=△Ek,同时,W电=﹣△Ep,所以△Ek+△Ep=0,即只有电场力做功时,小球的动能与电势能的总和保持不变.
设小球电势能为﹣6 eV时,在电场中的P点位置,由于小球的动能与电势能的总和保持8 eV不变,所以有EkP+Ep=8 eV,
解得:EkP=8 eV﹣Ep=[8﹣(﹣6)]eV=14 eV.
故答案为:D
小球从a到b和从b到c分别根据动能定理求出C点的动能,因为c点为零电势,求出小球在c点时的电势能,小球在电场中运动时,只有电场力做功,小球的动能与电势能的总和保持不变.
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【题目】对于电动势和内阻确定的电源的路端电压,下列说法中正确的是(I、U、R分别表示干路电路电流、路端电压和外电阻)( )
A.U随着R的增大而减小
B.当R=0时,U=0
C.当电路断开时,I=0,U=0
D.当R增大时,U也会增大
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【题目】某中学实验室有一个标志为“100±10%Ω”的定值电阻,某同学准备用伏安法尽量精确地测定它的阻值.实验室指导老师为他准备了以下器材:
A.电流表A1 (内阻约为100Ω,量程 30mA)
B.电流表A2 (内阻约为0.2Ω,量程1A)
C.电压表V1 (内阻约为10 4Ω,量程15V)
D.电压表V2 (内阻约为4×103Ω,量程3V)
E.滑动变阻器R(规格为20Ω,1A)
F.直流电源E(电动势为3V,内电阻不计)
G.开关S及导线若干
(1)电流表应该选用_______,电压表应该选用__________.
(2)请在答题卡的虚线框内画出实验电路图____________.
(3)测量结果偏________(填“大”或“小”).
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【题目】某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:
A.电流表A1(量程0~3A,内阻约为0.3Ω)
B.电流表A2(量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω)
C.电压表V1(量程0~3V,内阻约为2000Ω )
D.电压表V2(量程0~15V,内阻约为5000Ω)
E.滑动变阻器R1(10~10Ω,2A)
F.滑动变阻器R2(0~100Ω,1A)
G.被测干电池一节
H.开关、导线若干
伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差,在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻.
(1)在上述器材中应选用的实验器材有 G、H(填仪器前的字母序号),实验电路图应选择下图中的(填“甲”或“乙”);
(2)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U﹣I图象,则干电池的电动势E=V,内电阻r=Ω.
(3)实验测出的内阻值真实的内阻值(选填“大于”、“等于”或“小于”)
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【题目】如图所示,某小孩在广场游玩时,将一气球用轻质细绳与地面上木块相连。气球在水平风力作用下处于斜拉状态,此时细绳与竖直线成θ角。假若气球和木块的质量分别为m、M。当水平风力缓慢增大时,则下列说法中正确的是
A. 细绳拉力变大
B. 水平面对木块的弹力不变
C. 水平面对木块的摩擦力变大
D. 木块有可能脱离水平面
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【题目】用以下器材可测量电阻Rx的阻值。
A.待测电阻Rx,阻值约为600Ω;
B.电源E,电动势约为6.0V,内阻可忽略不计
C.毫伏表V1,量程为0~500mV,内阻r1=1000Ω
D.电压表V2,量程为0~6 V,内阻r2约为10kΩ
E,电流表A,量程为0~0.6A,内阻r3约为1Ω;
F.定值电阻R0,R0=60Ω;
G.滑动变阻器R,最大阻值为150Ω;
H.单刀单掷开关S一个,导线若干
(1)测量中要求两块电表的读数都不小于其量程的,并能测量多组数据,请在虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路图(在图中标出所用器材的字母代码,如V1、V2、A等)。
(2)若选测量数据中的一组来计算Rx,则由已知量和测量物理量计算Rx的表达式为Rx= ,式中各符号的意义是: 。(所有物理量用题中代数符号表示)
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【题目】为研究某种材料的荧光特性,兴趣小组的同学设计了图示装置,让质子经过MN两金属板之间的电场加速后,进入有界匀强磁场,磁场的宽度L=0.25m.磁感应强度大小B=0.01T,以出射小孔O为原点,水平向右建立x轴,在0.4 m≤x≤0.6 m区域的荧光屏上涂有荧光材料,(已知质子的质量m=1.6×10-27kg,电量q=1.6×10-19C,进入电场时的初速度可以忽略)
(1)要使质子能打在荧光屏上,加速电压的最小值是多少?
(2)当质子打中荧光屏时的动能超过288eV,可使荧光材料发光。对于不同的加速电压,荧光屏上能够发光的区域长度是多少?
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【题目】质量为M的足够长的木板B放在光滑水平地面上,一个质量为m的滑块A(可视为质点)放在木板上,设木块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,如图甲所示.木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时,用传感器测出木板B的加速度a,得到如图乙所示的a-F图象,取g=10m/s2,则
A. 滑块A的质量m=1.5kg
B. 木板B的质量M=1.5kg
C. 当F=5N时,木板B的加速度a=4m/s2
D. 滑块A与木板B间的动摩擦因数为μ=0.1
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【题目】某天文爱好者想计算地球表面到月球表面的距离,他通过查阅,知道了地球:质量M、半径R、表面重力加速度g1,月球半径r、表面重力加速度g2、月球绕地球运动的线速度v、月球绕地球运动的周期T,光的传播速度c,引力常量G.用激光器向位于头顶正上方的月球表面发射出激光光束,经过t时间接收到从月球表面反射回来的激光信号,该天文爱好者利用以上数据得出了多个计算地球表面与月球表面之间的距离s的表达式,其中正确的是
A. B.
C. D.
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