如图所示,某无限长粗糙绝缘直杆与等量异种电荷连线的中垂线重合,杆竖直放置。杆上有A、B、O三点,其中O为等量异种电荷连线的中点,AO=BO。现有一带电小圆环从杆上A点以初速度
向B点滑动,滑到B点时速度恰好为0。则关于小圆环的运动,下列说法正确的是
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A.运动的加速度先变大再变小
B.电场力先做正功后做负功
C.运动到O点的动能为初动能的一半
D.运动到O点的速度小于![]()
【答案】AC
【解析】等量异号电荷的连线的中垂线上,从A到B电场强度先增大后减小,O点的电场强度最大,所以小圆环受到的电场力先增大后减小,小圆环受到的摩擦力:f=μFN=μqE,所以小圆环受到的摩擦力先增大后减小,它的加速度:
,则a先增大后减小.所以选项A正确;一对等量异号电荷的连线的中垂线是等势面,故小圆环从A到B过程电场力不做功,所以选项B错误;设AB之间的距离为2L,摩擦力做功为2Wf,小圆环从A到B的过程中,电场力不做功,重力和摩擦力做功,根据动能定理得:
A→O过程:![]()
A→B过程:![]()
联立以上两个公式解得:
,
,即运动到O点的动能为初动能的一半,运动到O点的速度大于
.所以选项C正确,选项D错误.
所以答案为:AC.
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某校中学生参加电视台”异想天开”节目的活动,他们提出了下列四个设想方案,从理论上讲可行的是( )
A.制作一个装置从海水中吸收内能全部用来做功
B.制作一种制冷设备,使温度降至绝对零度以下
C.汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气,想办法使它们自发地分离,既清洁了空气,又变废为宝
D.将房屋顶盖上太阳能板,可直接用太阳能来解决照明和热水问题
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如图,水槽内有一振源,振动时产生的水波通过一个小缝隙发生衍射现象,为了使衍射现象更明显,可采用的方法是使小缝隙的宽度__________;或者是使振源的振动频率__________。
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如图所示,光滑的夹角为θ=30°的三角杆水平放置,两小球A、B分别穿在两个杆上,两球之间有一根轻绳连接两球,现在用力将小球B缓慢拉动,直到轻绳被拉直时,测出拉力F=10 N,则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是(两小球重力均不计)
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A.小球A受到杆对A的弹力、绳子的张力
B.小球A受到的杆的弹力大小为20 N
C.此时绳子与穿有A球的杆垂直,绳子张力大小为
N
D.小球B受到杆的弹力大小为
N
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2013年1 2月2日1时30分,搭载嫦娥三号探测器的长征三号乙火箭点火升空。假设为了探测月球,载着登陆舱的探测飞船在以月球中心为圆心,半径为r1的圆轨道上运动,周期为T1,总质量为m1,登陆舱随后脱离飞船,变轨到离月球更近的半径为r2的圆轨道上运动,此时登陆舱的质量为m2,最终在月球表面实现软着陆、无人探测及月夜生存三大创新。若以R表示月球的半径,忽略月球自转及地球对卫星的影响。则下列有关说法正确的是:
A.月球表面的重力加速度
B.月球的第一宇宙速度为![]()
C.登陆舱在半径为r2轨道上的周期![]()
D.登陆舱在半径为r1与半径为r2的轨道上的线速度之比为![]()
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均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场.如图所示,在半球面AB上均匀分布正电荷,总电荷量为q,球面半径为R,CD为通过半球顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点,OM=ON=2R.已知M点的场强大小为E,则N点的场强大小为( )
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A.
B.
C.
D.![]()
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如图所示,在一根一端封闭、内壁光滑的直管MN内有一个带正电的小球,空间中充满竖直向下的匀强磁场。开始时,直管水平放置,且小球位于管的封闭端M处。现使直管沿水平方向向右匀速运动,经一段时间后小球到达管的开口端N处。在小球从M到N的过程中
A.磁场对小球不做功
B.直管对小球做正功
C.小球所受磁场力的方向不变
D.小球的运动轨迹是一直线
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如图甲所示,竖直面MN的左侧空间存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界)。一个质量为m、电量为q的可视为质点的带正电的小球,以大小为v0的速度垂直于竖直面MN向右作直线运动。小球在t=0时刻通过电场中的P点,为使小球能在以后的运动中竖直向下通过D点(P、D间距为L,且它们的连线垂直于竖直平面MN,D到竖直面MN的距离DQ等于L/π),经过研究,可以在电场所在的空间叠加如图乙所示随时间周期性变化的、垂直纸面向里的磁场,设
且为未知量。求:
(1)场强E的大小;
(2)如果磁感应强度B0为已知量,试推出满足条件t1的表达式;
(3)进一步的研究表明,竖直向下的通过D点的小球将做周期性运动。则当小球运动的周期最大时,求出磁感应强度B0及运动的最大周期T的大小,并在图中定性画出此时小球运动一个周期的轨迹。
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图5为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。盘和重物的总质量为m,小车和砝码的总质量为M。实验中用盘和重物总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
①实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端定滑轮的高度,使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是 (填写所选选项的序号)。
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在盘和重物的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。
B.将长木板的右端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去盘和重物,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。
C.将长木板的右端垫起适当的高度,撤去纸带以及盘和重物,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动。
②实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是 。
A.M=20g,m=10g、15g 、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m =20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m =10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g,m =20 g、40g、60g、80g、100g、120g
③图6是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,量出相邻的计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6。已知相邻的计数点之间的时间间隔为T,关于小车的加速度a的计算方法,产生误差较小的算法是 。
A.
B.
C.
D.![]()
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