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【题目】如图所示,固定在竖直面内的光滑金属细圆环半径为R,圆环的最高点通过长为L的绝缘细线悬挂质量为m、可视为质点的金属小球,已知圆环所带电荷量均匀分布且带电荷量与小球相同,均为Q(未知),小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态,已知静电力常量为k,重力加速度为g,细线对小球的拉力为F(未知),下列说法正确的是(  )

A. Q F

B. Q F

C. Q F

D. Q F

【答案】D

【解析】由于圆环不能看成点电荷,采用微元法,小球受到的库仑力为圆环各个点对小球库仑力的合力,以小球为研究对象,进行受力分析,如图所示

,其中,解得

设圆环各个点对小球的库仑力的合力为FQ,水平方向上有解得,故D项正确,ABC三项错误

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某实验小组为了探究功与动能变化的关系,利用如图所示的装置.在竖直墙上的A点安装一个拉力传感器,用不可伸长的柔软轻绳一端与质量为1.00 kg的小球C连接,另一端绕过小滑轮B(可以忽略滑轮大小)与传感器连接,定滑轮BA等高,BD为水平参考线,测出BC间绳长L=0.80 m.实验中,使绳始终处于绷直状态,将小球从距离BD线高h处由静止开始释放,从拉力传感器记录的拉力变化图线中读出拉力的最大值为F.改变h的值,记录下相应的最大拉力F,取HLhg=9.80 m/s2,实验中得到的部分数据如下表所示.

h/m

0.10

0.20

0.30

0.40

……

H/m

0.70

0.60

0.50

0.40

……

F/N

26.88

24.45

22.00

19.56

……

(1)H=0.60 m时,小球的最大动能为________ J,此过程中外力做功为________ J;

(2)实验结论是:______________________________________________________

(3)根据实验结论,推导出FH之间的关系为:__________________.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,AB是粗糙水平面上的两点,OPA三点在同一竖直线上,且OP = L,在P 点处固定一光滑的小钉子。一小物块通过原长为L0L0<L)的弹性轻绳与悬点O连接。当小物块静止于A点时,小物块受到弹性轻绳的拉力小于重力。将小物块移至B点(弹性轻绳处于弹性限度内),由静止释放后,小物块沿地面运动通过A点,则在小物块从B运动到A的过程中( )

A. 小物块的动能一直增大

B. 小物块受到的滑动摩擦力保持不变

C. 小物块受到的滑动摩擦力逐渐减小

D. 小物块和弹性轻绳组成的系统机械能逐渐减小

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,真空中两水平放置的平行金属板CD上分别开有正对的小孔O1O2,两板接在交流电源上,两板间的电压uCD。随时间t变化的图线如图乙所示.t=0时刻开始,从C板小孔O1处连续不断飘入质量m=3.2×10-25kg、电荷量q=1.6×10-19C的带正电的粒子(飘入速度很小,可忽略不计).D板上方有以MN为水平上边界的匀强磁场,MND板的距离d=10cm,匀强磁场的磁感应强度为B=0.10T,方向垂直纸面向里,粒子受到的重力及粒子间的相互作用力均可忽略不计,平行金属板CD之间距离足够小,粒子在两板间的运动时间可忽略不计。求:

1)从t=0到产t=4.0×102s时间内,有粒子能从MN飞出磁场的持续时间与粒子不能从MN飞出的时间之比;

2)粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】带电小球在从点运动到点的过程中,重力做功为,电场力做功,克服空气阻力做功为则在点的

A. 重力势能比点大 B. 电势能比点小

C. 动能比点小 D. 机械能比点小

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【题目】如图所示,K1K2闭合时,一质量为m、带电荷量为q的液滴,静止在电容器的AB两平行金属板间.现保持K1闭合,将K2断开,然后将B板向下平移到图中虚线位置,则下列说法正确的是(  )

A. 电容器的电容减小

B. A板电势比电路中Q点电势高

C. 液滴将向下运动

D. 液滴的电势能增大

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【题目】如图所示,坐标系xOy在竖直平面内,y轴沿竖直方向,第二、三和四象限有沿水平方向,垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.第四象限的空间内有沿x轴正方向的匀强电场,场强为E,一个带正电荷的小球从图中x轴上的M点,沿着与水平方向成θ30°角斜向下的直线做匀速运动.经过y轴上的N点进入x<0的区域内,在x<0区域内另加一匀强电场E1(图中未画出),小球进入x<0区域后能在竖直面内做匀速圆周运动.(已知重力加速度为g)

(1)求匀强电场E1的大小和方向;

(2)若带电小球做圆周运动通过y轴上的P(P点未标出),求小球从N点运动到P点所用的时间t

(3)若要使小球从第二象限穿过y轴后能够沿直线运动到M点,可在第一象限加一匀强电场,求此电场强度的最小值E2,并求出这种情况下小球到达M点的速度vM.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一个矩形导线框abcd全部处于水平向右的匀强磁场中,绕一竖直固定轴OO′匀速转动,如图所示,ad边水平向右。导线框转动过程中磁通量的最大值为Φm产生感应电动势的有效值为E,则( )

A. 导线框转动的周期为

B. 当穿过导线框的磁通量为零时,线框的电流方向发生改变

C. 当导线框的磁通量为零时,导线框磁通量的变化率为E

D. 从磁通量最大的位置开始计时,导线框产生感应电动势的瞬时值为Esin)

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【题目】在一块固定的倾角为0的木板上叠放质量均为m的一本英语词典和一本汉语词典,图甲 中英语词典在上,图乙中汉语词典在上,已知图甲中两本书一起匀速下滑,图乙中两本书一起加速下滑。已知两本书的封面材料不同,但每本书的上下两面材料都相同,近似认为滑动摩擦力与最大静摩擦力相等,设英语词典和木板之间的动摩擦因数为μ1,汉语词典和木板之间的动摩擦因数为μ2,英语词典和汉语词典之间的动摩擦因数为μ3,则下列说法正确的是

A. μ12 B. μ32

C. 图乙中汉语词典受到的摩擦力大小是μ3mgcosθ D. 图甲中英语词典受到的摩擦力大小是μ2mgcosθ

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