【题目】如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连,使电容器带电后与电源断开。
(1)下列关于实验中使用静电计的说法正确的是__
A.静电计可以用电流表替代
B.静电计可以用电压表替代
C.使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
D.使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况
(2)下列做法可使静电计张角变小的有___
A.将左极板缓慢左移 B.将左极板缓慢上移
C.在两极板间插入云母板(介电常数大于1)D.在两极板间插入较厚的金属板
【答案】C CD
【解析】
(1)[1]AB.静电计与电压表、电流表的原理不同,不能替代;电流表、电压表线圈中必须有电流通过时,指针才偏转,故AB错误;
C.静电计可测量电势差,根据指针张角的大小,观察电容器电压的变化情况,故C正确;
D. 静电计无法判断电量的变化情况,故D错误。
(2)[2]A.根据电容的决定式,将左极板缓慢左移,板间距离d增大,则电容C减小,因为电容器带电后与电源断开,电量Q不变,根据定义式
,可知电势差U增大,指针张角变大,故A错误;
B.由知,将左极板缓慢上移,正对面积S减小,则电容C减小,根据定义式
,电量Q不变,可知电势差U增大,指针张角变大,故B错误。
C.在两极板间插入云母板(介电常数大于1),根据电容的决定式,介电常数
变大,则电容C增大,根据定义式
,电量Q不变,可知电势差U减小,指针张角变小,故C正确;
D.在两极板间插入较厚的金属板,金属板在匀强电场中静电平衡,成为等势体,相当于其板间距离d减少了,由电容的决定式知,电容C增大,根据定义式
,电量Q不变,可知电势差U减小,指针张角变小,故D正确。
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【题目】某同学为了研究摩擦力做功,设计了如下的实验:将一个木块放在粗糙的水平长木板上,右侧拴一细线,跨过固定在水平边缘的滑轮与重物连接,木块左侧与穿过打点计时器的纸带相连接,长木板固定在水平试验台上,实验时,木块在重物牵引力下由静止开始向右运动,后因重物落地而做减速运动,下图给出了重物落地后打点计时器打出的一段纸带,纸带中一系列的小黑点是计数点,每相邻两个计数点间还有4个点(图中未画出),计数点间的距离如图所示。打点计时器所用交流电频率为50 Hz.
①根据纸带提供的数据计算打点计时器在打下A点和B点时木块的速度vA=____m/s ,vB=_____m/s(结果保留三位有效数字).
②由纸带运动情况可以得出,纸带做减速运动的加速度a的大小a= ____m/s2(结果保留三位有效数字).
③若木块的质量m,A、B间距离为AB,则木块在AB段克服摩擦力所做功的关系式WAB= _______(用m,a,lAB等物理量表示).
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【题目】有一辆用链条传动的变速自行车,中轴(即脚踏转轴)有两个齿轮盘,其齿数分别为48和38,后轴飞轮上有三个齿轮盘,其齿数分别为14、17和24,若人以相同的转速带动踏脚,则由于中、后齿轮盘不同的组合,自行车所能得到的最大速度和最小速度之比是多少?
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【题目】如图甲所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动。当小球运动到圆形管道的最高点时,管道对小球的弹力与最高点时的速度平方的关系如图乙所示(取竖直向下为正方向)。为通过圆心的一条水平线。不计小球半径、管道的粗细,重力加速度为g。则下列说法中正确的是( )
A.管道的半径为
B.小球的质量为
C.小球在下方的管道中运动时,内侧管壁对小球可能有作用力
D.小球在上方的管道中运动时,外侧管壁对小球可能有作用力
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【题目】关于宇宙的演化问题一直得到物理学家们的高度关注。2019年的诺贝尔物理学奖得主之一詹姆斯·皮布尔斯对宇宙大爆炸理论的发展做出了巨大贡献。宇宙大爆炸理论认为:宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸。在演化至今的大部分时间内,宇宙是膨胀的。宇宙是否会一直膨胀下去与宇宙物质平均密度有关。假如平均密度小于某个值,宇宙就将永远膨胀下去。假如平均密度大于某个值,宇宙膨胀后可能又会收缩。这个值被称为宇宙的临界密度,临界密度的计算公式为,其中G为引力常量,H为哈勃常数。根据所学知识可以判断( )
A.哈勃常数只是一个数值,没有单位
B.哈勃常数与质量有关,其国际单位是kg
C.哈勃常数与时间有关,其国际单位是
D.哈勃常数与长度有关,其国际单位是m
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【题目】如图所示,电子在电势差为U0=4 500 V的加速电场中,从左极板由静止开始运动,经加速电场加速后从右板中央垂直射入电势差为U=45 V的偏转电场中,经偏转电场偏转后打在竖直放置的荧光屏M上,整个装置处在真空中,已知电子的质量为 ,电荷量为
,偏转电场的板长为L1=10 cm,板间距离为d=1 cm,光屏M到偏转电场极板右端的距离L2=15 cm.求:
(1)电子从加速电场射入偏转电场的速度v0;
(2)电子飞出偏转电场时的偏转距离(侧移距离)y;
(3)电子飞出偏转电场时偏转角的正切值tanθ;
(4)电子打在荧光屏上时到中心O的距离Y.
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【题目】如图所示,两等量同种正点电荷固定在真空中,在它们连线的中垂线上有A、B两点,O为连线中点,C为连线上一点,下列结论正确的是( )
A. B点场强一定大于A点场强
B. B点电势一定低于A点电势
C. 若把一正电荷从A沿直线移到C,电势能增加
D. 若一负电荷仅在电场力下从C沿直线运动到O,加速度将变大
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【题目】如图所示,长l=1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°.已知小球所带电荷量q=1.0×10﹣6 C,匀强电场的场强E=3.0×103 N/C,取重力加速度g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
(1)小球所受电场力F的大小.
(2)小球的质量m.
(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小.
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【题目】如图所示,A、E分别是斜面的顶端和底端,B、C、D是斜面上的三个点,且AB=BC=CD=DE。从A点以不同的水平速度向左抛出两个小球(不计空气阻力),球1落在B点,球2落在E点。两球从抛出到落在斜面上的运动过程中,下列说法正确的是( )
A.球1和球2运动的时间之比为1∶2
B.球1和球2抛出时初速度大小之比为1∶4
C.球1和球2落点速度方向不相同
D.球1和球2落点速度大小之比为1∶2
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