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【题目】如图所示,在光滑的绝缘斜面上固定半径为R的光滑圆形轨道,BD为水平直径,A、C两点分别为轨道的最高点、最低点,圆心O处固定有电荷量为Q的正点电荷。一质量为m、带电荷量为q的带负电小球(视为点电荷)恰好能在轨道内侧做圆周运动。已知静电力常量为k,斜面的倾角为θ,重力加速度大小为g,下列说法正确的是

A. 小球在轨道内侧做圆周运动的过程中机械能守恒

B. 小球通过A点时的速度大小为

C. 小球通过C点时的速度大小为

D. 小球通过B、C两点时对轨道的压力大小之比为1︰3

【答案】AC

【解析】

根据机械能守恒条件进行判断是否机械能守恒;

找出向心力的提供者,结合机械能守恒求解;

A、小球在轨道内侧做圆周运动的过程中只有重力做功,机械能守恒,故选项A正确;

B、小球通过A点时有,解得小球通过A点时的速度大小,故选项B错误;

C、小球从A点运动到C点的过程中,根据机械能守恒定律有:,解得小球通过C点时的速度大小为,故选项C正确;

D、小球通过B点有:,小球从A点运动到B点的过程中,根据机械能守恒定律有,解得:,根据牛顿第三定律可得小球通过B点时对轨道的压力大小为,同理可得小球通过C点时对轨道的压力大小,即小球通过B、C两点时对轨道的压力大小之比为,故选项D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】如图所示,两根光滑的金属平行导轨放在水平面上,左端向上弯曲,导轨间距为,电阻不计.水平段导轨所处空间有两个有界匀强磁场,相距一段距离不重叠,磁场Ⅰ左边界在水平段导轨的最左端,磁感强度大小为,多方向竖直向上;磁场Ⅱ的磁感应强度大小为,方向竖直向下.质量均为、电阻均为的金属棒垂直导轨放置在其上.现将金属棒从弯曲导轨上某一高处由静止释放,使其沿导轨运动.设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好.将金属棒仍从高度处由静止释放,使其进入磁场Ⅰ.设两磁场区域足够大.

(1)若金属棒置于磁场Ⅰ中某位置,且与该区域左端有足够距离,求:

a.两金属棒的运动达到稳定后,金属棒的速度为多少?

b.过程中某时刻金属棒的速度变为其刚进入磁场区域时的,求金属棒在过程中所受到的安培力的冲量;

(2)若金属棒置于磁场Ⅱ的右边界处,求:

a.金属棒进入磁场Ⅰ后,两棒最终能否均做匀速运动?若能,求出稳定时两棒的速度分别为多少;若不能,请阐明理由;

b.求上述过程中金属棒中可能产生的焦耳热的最大值.

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【题目】研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中的刹车反应过程所用时间),t0=0.4s,但饮酒会引起反应时间延长.在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶.从发现情况到汽车停止,行驶距离为L=39m,减速过程中汽车位移x和速度v的关系曲线如图所示,此过程可以视为匀变速直线运动.取重力加速度g=10m/s2,求

1)减速过程中的加速度的大小和所用时间

2)饮酒使试验者的反应时间延长了多少?

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【题目】图示为回旋加速器,其主体部分是处于垂直于盒底的匀强磁场中的两个D形金属盒分别与高频交流电源两极相连接,粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速。已知对原子核加速时,从回旋加速器射出时的动能为Ek。若对原子核加速,下列说法正确的是(均从D形金属盒中心处由静止开始加速)

A. 其他条件不变,射出加速器时的动能为Ek

B. 应将电源的频率减小为原来的射出加速器时的动能为Ek

C. 应将电源的频率减小为原来的射出加速器时的动能为Ek

D. 应将电源的频率增大为原来的2倍,射出加速器时的动能为Ek

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【题目】已知如图,带电小球A、B的电荷分别为QA、QB,OA=OB,都用长L的丝线悬挂在O点.静止时A、B相距为d.为使平衡时AB间距离减为,可采用以下哪些方法(  )

A. 将小球A、B的质量都增加到原来的2倍

B. 将小球B的质量增加到原来的8倍

C. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半

D. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增加到原来的2倍

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【题目】如图所示,直线OAC为某一直流电源的总功率随着电流变化的图线,抛物线OBC为同一直流电源内部的热功率随电流I变化的图线。若AB对应的横坐标为2A,则下面说法中正确的是

A. 电源的电动势为3V,内阻为

B. 线段AB表示的功率为2W

C. 电流为2A时,外电路电阻为0.5Ω

D. 电流为3A时,外电路电阻为

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【题目】某同学用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值,他先把选择开关旋到“×1k”挡,测量时指针偏转如甲图所示,为了比较精确的测量,他进行了下列合理的操作:

A.将换挡旋钮调至“×__Ω”倍率;

B.重新将红、黑两表笔短接,调节__调零旋钮(填图甲中“A”“B”)使指针指到图中欧姆表刻度盘中的__刻度线位置;(填“0”“∞”

C.将待测电阻两端金属线与红、黑两表笔接触,这时刻度盘上的指针位置如乙图所示,则该定值电阻阻值为__Ω

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【题目】如图所示,质量M=0.3kg的小木块放在平台的右端,小木块与平台间的动摩擦因数μ=0.1,平台右侧的地面上有一只质量m=0.1kg的玩具青蛙,旋紧发条让玩具青蛙倾斜跳起,在速度水平时恰好到达木块处,青蛙立即抱住木块并趴在木块上,和木块一起滑行s=0.5m后停下,平台到地面的高度h=0.45m,重力加速度g10m/s2(小木块和玩具青蛙可视为质点,青蛙抱住木块过程时间极短,不计空气阻力)。求

(1)玩具青蛙抱住木块前瞬间的速度

(2)玩具青蛙的起跳速度。

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【题目】如图所示,轻弹簧放在光滑的水平面上,左端固定在竖直墙面上,弹簧处于自然伸长状态。一物块放在离弹簧右端一定距离的水平面上的A点,用水平向左的恒力推物块,使物块由静止开始向左运动并压缩弹簧,弹簧右端最大压缩到B点,弹簧的形变始终在弹性限度内,恒力始终作用在物块上,则下列说法正确的是

A. 物块与弹簧刚接触时,物块的速度最大

B. 弹簧压缩量最大时,弹簧的弹性势能等于推力F做的功

C. 物块向左运动和向右运动过程中,速度最大的位置在同一位置

D. 物块在A、B间往复运动

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