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4.两光滑的绝缘细杆处于同一竖直平面内且和竖直方向夹角分别为30°和60°,两带电小球A、B分别穿在两细杆上处于同一水平面上处于静止状态,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.A小球所带电量一定小于B球所带电量
B.A小球质量一定小于B球质量
C.若在外力作用下将A球缓慢移至底端,则AB间距离可能先增大后减小
D.若在外力作用下将A球缓慢移至底端,则A、B系统的电势能一定减小

分析 两球都处于静止状态,合力均为零,由平衡条件和库仑力的关系,可分析电荷量关系和质量关系.将A球缓慢移至底端时,根据库仑定律分析AB间库仑力的变化,判断AB间距离的变化,并分析电势能的变化.

解答 解:AB、设A、B间库仑力大小为F.根据平衡条件得:
对A有:F=mAgtan60°
对B有:F=mBgtan30°,比较可得,mA<mB
由于两个电荷间的库仑力大小总是相等,与它们的电荷量无关,所以不能确定电荷量的关系,故A错误,B正确.
CD、若在外力作用下将A球缓慢移至底端,以B球为研究对象,作出其受力示意图,根据三角形定则可知,库仑力逐渐减小,则由库仑定律知,AB间距离不断增大,库仑力做正功,则系统的电势能减小,故C错误,D正确.
故选:BD

点评 在研究平衡问题时,正确应用“整体法和隔离法”,本题采用的是隔离法,对物体正确进行受力分析,依据所处状态列方程是解决平衡问题的关键.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

14.如图所示,在正方形的顶点A和B上分别固定有带电量为+q和-q的点电荷,过正方形中心O并与正方形所在平面垂直的直线上有P、Q两点,设P、Q两点的场强大小分别为EP和EQ,P、Q两点的电势分别为φP和φQ.则下列判断正确的是(  )
A.φP>φQB.φP<φQ
C.EP>EQ且电场强度方向相同D.EP>EQ且电场强度方向不同

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

15.一小球在竖直平面内运动,若以x轴沿水平方向,y轴竖直向下建立平面直角坐标系,其运动方程为x=5+5t,y=5+5t2,式中t的单位为s,x、y的单位为m.关于小球的运动,下列说法不正确的是(  )
A.小球的运动轨迹是抛物线
B.t=0时小球的坐标为(5,5)
C.t=1s时小球的速率为10m/s
D.t=2s时小球的加速度的大小为10m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.如图,在两等量异种点电荷连线上有D、E、F三点,且DE=EF.K、M、L分别为过D、E、F三点的等势面.一不计重力的带负电粒子,从a点射入电场,运动轨迹如图中实线所示,以|Wab|表示该粒子从a点到b点电场力做功的数值,以|Wbc|表示该粒子从b点到c点电场力做功的数值,则(  )
A.|Wab|=|Wbc|B.|Wab|>|Wbc|
C.粒子由a点到b点,动能增大D.a点的电势较b点的电势高

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.由万有引力定律可知,质量分别为m1和m2的两个质点当它们间距离为r时,它们间的相互作用力大小为F=G$\frac{{m}_{1}{m}_{2}}{{r}^{2}}$,式中G是引力常量.若用国际单位制的$\underset{基}{•}$$\underset{本}{•}$单位表示,G的单位应为(  )
A.N•m2•kg-2B.m3•s-2•g-1C.m3•g-2•kg-1D.m3•g-2•kg3

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.利用如图装置可以做力学中的许多实验,

(1)一下说法正确的是BC
A利用此装置“研究匀变速直线运动”时,必须设法消除小车河木板间的摩擦阻力的影响
B利用此装置“探究加速度a与力F的关系”每次改变砝码及砝码盘总质量后,不需要重新平衡摩擦力
C在用此装置“探究加速度a与力F的关系”时,应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量
D用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时,不需要平衡小车运动过程中所受摩擦力的影响
(2)本装置中要用到打点计时器,如图所示为实验室常用的两种计时器,其中甲装置用的电源要求是A.

A.交流220V   B.直流220V    C.交流4-6V  D.直流4-6V
(3)在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时,实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如下图.已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,则此次实验中打点计时器打下A 点时小车的瞬时速度为0.60m/s.(结果保留2位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.如图所示,一横截面为直角三角形的三棱镜的ABC,其∠A=30°,在BC的延长线上有一单色点光源S,从S射出的一条光线从AC边上的D点(图中未画出)处射入棱镜中,∠CSD=15°,经三棱镜折射后垂直于AB边射出,已知光在真空中传播速度为c,求:该单色光在三棱镜中的传播速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

15.如图所示,在竖直平面内有一个150°的光滑支架MNP,NP处于水平面内,两个相同的带电小球A、B分别穿在MN、NP上,现B小球受水平堆力F1作用,A、B均处于静止状态,此时两球间距为L1.现缓慢推动B球,A球也缓慢移动,当B球到达C点时,水平推力的大小为F2,两球间的距离为L2,则(  )
A.F1>F2B.F1<F2C.L1<L2D.L1>L2

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.高电阻放电法测电容的实验,是通过对高阻值电阻放电的方法测出电容器充电电压为U时所带的电荷量Q,从而再求出待测电容器的电容C,某同学的实验情况如下:
(1)按图1所示电路连接好实验电路.
(2)接通开关S,调节电阻箱R的阻值,使小量程电流表的指针偏转接近满刻度,记下这时电流表的示数I0=500μA、电压表的示数U 0=6.0V,I0 和U0 分别是电容器放电的初
始电流和初始电压,此时电阻箱R的阻值为8.5kΩ,则电流表的内阻为3.5kΩ?.
(3)断开开关S,同时开始计时,每隔5s或10s读一次电流I的值,将测得数据填入预先设计的表格中,根据表格中的数据标出以时间t为横坐标、电流I为纵坐标纸的坐标上的点,如图2中用“×”表示的点.
(4)请在图2中描绘出电流随时间变化的图线,并根据图线估算出该电容器两端电压为U0时所带的电荷量Q0约为8.0×10-3 C;(结果保留两位有效数字)
(5)根据公式$\frac{{Q}_{0}}{{U}_{0}}$来计算电容器的电容.(只要求写出表达式,不要求计算结果)

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