【题目】如图所示,空间有一正三棱锥OABC,点A'、B'、C'分别是三条棱的中点。现在顶点O处固定一正点电荷,下列说法中正确的是
A. A'、B'、C'三点的电场强度相同
B. △ABC所在平面为等势面
C. 将一正试探电荷从 A'点沿直线A'B'移到B',静电力对该试探电荷先做正功后做负功
D. 若A'点的电势为φ A',A点的电势为φA,则AA'连线中点D处的电势φD一定小于
【答案】D
【解析】A′、B′、C′三点到O点的距离相等,根据点电荷的场强公式E=KQ/r2分析可知,A′、B′、C′三点的电场强度大小相等,但方向不同,故A错误。A、B、C的三个点到场源电荷的距离相等,在同一等势面,但其它点到场源电荷的距离与A、B、C三点到场源电荷的距离不等,故△ABC所在平面不是等势面,故B错误;将一正的试探电荷从A′点沿直线A′B′移到B′点,电势先升高后降低,电势能先增大后减小,则静电力对该试探电荷先做负功后做正功,故C错误。由于A′D间场强大于DA间场强,由U=Ed知,A′、D间的电势差大于DA间的电势差,则有:φA-φD>φD-φA′,则φD<(φA+φA′),故D正确;故选D。
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【题目】为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,某小组设计了如图甲所示的实验装置,其中挡板可固定在桌面上,轻弹簧左端与挡板相连,图中桌面高为h,O1、O2、A、B、C点在同一水平直线上.已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计.
实验过程一:如图甲所示,挡板固定在O1点,推动滑块压缩弹簧,滑块移到A处,测量O1A的距离.滑块由静止释放,落在水平面上的P点,测出P点到桌面右端的水平距离为x1.
实验过程二:如图乙所示,将挡板的固定点移到距O1点距离为d的O2点,推动滑块压缩弹簧,滑块移到C处,使Q2C的距离与O1A的距离相等。滑块由静止释放,落在水平面上的Q点,测出Q点到桌面右端的水平距离为x2.
(1)为完成本实验,下列说法中正确的是_______
A.必须测出小滑块的质量 B.必须测出弹簧的劲度系数
C.弹簧的压缩量不能太小 D.必须测出弹簧的原长
(2)写出动摩擦因数的表达式μ=________(用题中所给物理量的符号表示)
(3)在进行实验过程二时,发现滑块未能滑出桌面.为了仍能测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,实验小组测量出滑块停止滑动的位置到B点的距离l.写出动摩擦因数的表达式μ=________.(用题中所给物理量的符号表示)
(4)某同学认为,不测量桌面高度,改用秒表测出小滑块从飞离桌面到落地的时间,也可测出小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,此实验方案_______.(选填“可行”或“不可行”)
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【题目】在“测定金属的电阻率”实验中,某同学进行了如下操作。
(1)用毫米刻度尺测得接入电路中的金属丝的有效长度为,再用螺旋测微器测量金属丝的直径D,某次测量结果如图甲所示,则这次螺旋测微器的示数D=_______mm。
(2)为了合理选择实验方案和器材,使用欧姆挡先粗测接入电路的金属丝的阻值R。先用“×10”挡,调零后测量时发现指针偏转角度太小,则应改用_____(选填“×1”或“×100”)挡,改用后测量结果如图乙所示,则该金属丝的阻值R=_______Ω。
(3)为了精确地测量金属丝的阻值,同学们准备了如下器材:
①电源(电动势为6V,内阻不计)
②电压表V(量程6V,内阻约为3kΩ)
③电流表(量程10mA,内阻约为1Ω)
④电流表(量程100mA,内阻约为0.2Ω)
⑤待测金属丝R
⑥滑动变阻器R1(总阻值10Ω)
⑦开关及导线若干
为了减小误差,实验中电流表应选用______(选填器材前的序号)
(4)请在图丙虚线框中将实验电路图补充完整,并标上相应的器材符号。
(5)某次实验中,电流表的示数为I,电压表的示数为U,则该金属的电阻率可表示为=_____(用D、、U、I等物理量表示)
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【题目】一U形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示。现在左端上部放入一光滑的活塞,活塞下落至稳定时,左侧玻璃管内汞柱恰好比右侧汞柱高2cm。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同;在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏;大气压强p0=75.0cmHg。环境温度不变。
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【题目】如图甲所示,光滑平行金属导轨水平放置,间距为1m,其间有竖直向上的匀强磁场,两相同的导体棒垂直导轨放置,导体棒质量均为0.5kg,电阻均为4,导体棒与导轨接触良好。锁定CD棒,在AB棒上加一水平向右的拉力,使AB棒从静止开始做匀加速直线运动,拉力随时间的变化规律如图乙所示,运动9m后撤去拉力,导轨足够长且电阻不计,求:
(1)AB棒匀加速运动的加速度及磁场的磁感应强度大小;
(2)撤去拉力后AB棒运动的最大距离;
(3)若撤去拉力的同时解除对CD棒的锁定,之后CD棒产生的焦耳热。
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【题目】如图所示,从A点以v0=4m/s的水平速度抛出一质量m=lkg的小物块(可视为质点),当物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入固定光滑圆弧轨道BC,经圆孤轨道后滑上与C点等高、静止在光滑水平面的长木板上,圆弧轨道C端切线水平。已知长木板的质量M=3kg,A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m,R=0.75m,物块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2,求:
(1)小物块运动至B点时的速度大小和方向;
(2)小物块滑动至C点时,对圆弧轨道C点的压力;
(3)长木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板?
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【题目】在2017花样滑冰世锦赛上,隋文静、韩聪以232.06分的总成绩获得冠军。比赛中,当隋文静、韩聪以5.0m/s的速度沿直线前、后滑行时,韩聪突然将隋文静沿原方向向前推出,推力作用时间为0.8s,隋文静的速度变为11.0m/s.假设隋文静和韩聪的质量分别为40kg和60kg,作用前后两人沿同一直线运动,不计冰面阻力,将人视为质点,则
A. 分离时韩聪速度的大小为1.0m/s
B. 这一过程中,韩聪对隋文静冲量的值为440N·s
C. 这一过程中,韩聪对隋文静平均推力的大小为450N
D. 这一过程中,隋文静对韩聪做的功为-720J
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【题目】为测量一节干电池的电动势E和内阻r,实验室提供有以下器材:一个满偏电流为1mA、内阻为250Ω的电流表G;一个开关;两个电阻箱(0~99.99Ω)和若干导线。某同学设计了图甲的电路进行测量:
(1)由于电流表G的量程较小,首先将G改装成量程为100mA的电流表,则电阻箱的阻值应调为____Ω。
(2)改变电阻箱R的值,读出R与对应表头的示数。当R的值为26.10Ω时,G的示数为0.50mA;当R的值为14.70Ω时,G的示数为0.80mA;可求得电池的电动势E=_____V,内阻r=____Ω。
(3)如图乙所示,用一量程为0.1A,内阻为5.0Ω的标准电流表A对改装的100mA电表进行校准,校准时需选取的刻度为20mA~100mA。用该干电池供电,则定值电阻应选用下列的________;滑动变器R′应选用下列的_________。(填选项前字母)
A.5Ω B.10Ω C.50Ω D.100Ω
(4)若校对中发现改装的电表的示数总略小于标准电流表A的示数,可采用的校正措施是________(选填“减小”或“增大”)的阻值。
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【题目】图甲是“用伏安法测量金属丝电阻率ρ”的实验电路图.
(1)用螺旋测微器测得金属丝直径d如图乙所示,可读出d=________ m.
(2)闭合开关,调节P的位置,读出MP的长度为x时电压表和电流表的示数,算出对应的电阻R,利用多组数据绘出如图所示的R-x图象,可得该图线的斜率k=________Ω/m.
(3) 利用图线的斜率k、金属丝的直径d,得到金属丝电阻率ρ的表达式为________.
(4) 图中的a导线从电流表的“0.6 A”接线柱改接于电流表的“-”接线柱上,可以测量电源的电动势和内阻.闭合开关,调节P的位置,读出多组电压表和电流表的示数,把实验得到的数据绘成如图所示的U-I图象,得出电源的电动势E=________ V;若R0=2.0 Ω,则电源的内阻r=______Ω.
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