如圖所示,足夠大的絕緣水平面上有一質(zhì)量為m、電荷量為-q的小物塊(視為質(zhì)點),從A點以初速度v0水平向右運動,物塊與水平面問的動摩擦因數(shù)為μ.在距離A點L處有一寬度為L的勻強電場區(qū),電場強度方向水平向右,已知重力加速度為g,場強大小為E=
2μmg
q
.則下列說法不正確的是( 。
分析:物塊進入電場后,水平方向受到向左的電場力和摩擦力,比較這兩者的大小即可判斷小物塊有是否可能最終靜止在電場區(qū)內(nèi);電場力做的功根據(jù)恒力做功公式求解;要使小物塊進入電場區(qū),則進入時速度大于零,根據(jù)動能定理即可求解.
解答:解:A、物塊進入電場后,水平方向受到向左的電場力和摩擦力,F(xiàn)=Eq=
2μmg
q
×q=2μmg>μmg,即在電場區(qū)內(nèi),小物塊不可能受了平衡,所以小物塊都不可能最終靜止在電場區(qū)內(nèi),故A錯誤,B正確;
C、小物塊在穿過電場區(qū)的過程中,電場力做功W=-FL=-2μmgL,故C正確;
D、要使小物塊進入電場區(qū),則進入時速度大于零,
若運動到電場的左邊界的速度恰好為零,運用動能定理得:
0-
1
2
mv02=-μmgL
解得:v0=
2μgL
所以要使小物塊進入電場區(qū),初速度v0的大小應大于
2μgL
,故D正確.
但本題選錯誤的,故選A
點評:本題主要考查了動能定理、恒力做功公式在電場中的應用,要求同學們能正確對物體進行受力分析,難度適中.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,圓柱形絕熱氣缸(設(shè)其足夠長)固定于水平面上,缸內(nèi)用絕熱活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體,已知活塞與氣缸壁的接觸是光滑的,活塞的橫截面積為S,大氣壓強為P0,電源和電熱絲構(gòu)成回路.可以對氣體緩慢加熱.開始時,電路未接通,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),封閉氣體的溫度為T1.現(xiàn)用兩種方法使氣缸內(nèi)氣體溫度,均由T1緩慢升高到T2.第一次先將活塞固定,接通電路后電熱絲產(chǎn)生的熱量為Q1;第二次活塞不固定.可以緩慢自由移動,接通電路后電熱絲產(chǎn)生的熱量為Q2
①通過計算說明Q1和Q2哪個大些?
②求第二種情況下氣缸內(nèi)氣體溫度由T1升高到T2的過程中,活塞移動的距離L.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

精英家教網(wǎng)(1)分析判斷以下說法的正誤,在相應的括號內(nèi)打“√”或“×”
A.用手捏面包,面包體積會縮小,說明分子之間有間隙
 

B.溫度相同的氫氣和氧氣,氫氣分子和氧氣分子的平均速率相同
 

C.夏天荷葉上小水珠呈球狀,是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到到最小趨勢的緣故
 

D.自然界中進行的一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性
 

(2)在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中,有下列操作步驟,請補充實驗步驟C的內(nèi)容及實驗步驟E中的計算式:
A.用滴管將濃度為0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒中,記下滴入 1mL 的油酸酒精溶液的滴數(shù)N;
B.將痱子粉末均勻地撒在淺盤內(nèi)的水面上,用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液,逐滴向水面上滴入,直到油酸薄膜表面足夠大,且不與器壁接觸為止,記下滴入的滴數(shù)n;
C.
 

D.將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上,以坐標紙上邊長1cm的正方形為單位,計算出輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)m;
E.用上述測量的物理量可以估算出單個油酸分子的直徑 d=
 
 cm.
(3)如圖所示,絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分,S與氣缸壁的接觸是光滑的.兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b.氣體分子之間相互作用可忽略不計.現(xiàn)通過電熱絲對氣體a緩慢加熱一段時間后,a、b各自達到新的平衡狀態(tài).試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比,體積、壓強、溫度、內(nèi)能各如何變化?

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(選修3-3模塊選做題)

(1)判斷以下說法的正誤,在相應的括號內(nèi)打“√”或“×”。

A.用手捏面包,面包體積會縮小,說明分子之間有間隙(    )

B.溫度相同的氫氣和氧氣,氫氣分子和氧氣分子的平均速率相同(    )

C.夏天荷葉上小水珠呈球狀,是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢的緣故(    )

D.自然界中進行的一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性(    )

(2)在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中,有下列操作步驟,請補充實驗步驟C的內(nèi)容及實驗步驟E中的計算式。

A.用滴管將濃度為0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒中,記下滴入1 mL的油酸酒精溶液的滴數(shù)N;

B.將痱子粉末均勻地撒在淺盤內(nèi)的水面上,用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液,逐滴向水面上滴入,直到油酸薄膜表面足夠大,且不與器壁接觸為止,記下滴入的滴數(shù)n;

C._________________________________________________________________

D.將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上,以坐標紙上邊長1 cm的正方形為單位,計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)m;

E.用上述測量的物理量可以估算出單個油酸分子的直徑d=_________ m。

(3)如圖所示,絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分,S與氣缸壁的接觸是光滑的。兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b,氣體分子之間相互作用力可忽略不計,F(xiàn)通過電熱絲對氣體a緩慢加熱一段時間后,a、b各自達到新的平衡狀態(tài)。試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比,體積、壓強、溫度、內(nèi)能各如何變化。

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

選考題

1.[物理——選修2-2] (1)常見的傳動方式有__________、__________、__________和齒輪傳動等。齒輪傳動的傳動比是主動輪與__________的轉(zhuǎn)速之比,傳動比等于__________與__________的齒數(shù)之比。

(2)液壓千斤頂是利用密閉容器內(nèi)的液體能夠把液體所受到的壓強向各個方向傳遞的原理制成的。圖為一小型千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖。大活塞A的直徑D1=20 cm,小活塞B的直徑D2=5 cm,手柄的長度OC=50 cm,小活塞與手柄的連接點到轉(zhuǎn)軸O的距離DO=10 cm,F(xiàn)用此千斤頂使質(zhì)量m=4×103 kg的重物升高了h=10 cm。g取10 m/s2,求

(i)若此千斤頂?shù)男蕿?0%,在這一過程中人做的功為多少?

(ii)若此千斤頂?shù)男蕿?00%,當重物上升時,人對手柄的作用力F至少要多大?

2.[物理——選修3-3]

(1)帶有活塞的氣缸內(nèi)封閉一定量的理想氣體。氣體開始處于狀態(tài)a,然后經(jīng)過過程ab到達狀態(tài)b或經(jīng)過過程ac到達狀態(tài)c,b、c狀態(tài)溫度相同,如V-T圖所示。設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的壓強分別為pb和pc,在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac,則___________(填入選項前的字母,有填錯的不得分)

A.pb>pc,Qab>Qac                        B.pb>pc,Qab<Qac

C.pb<pc,Qab>Qac                        D.pb<pc,Qab<Qac

(2)圖中系統(tǒng)由左右兩個側(cè)壁絕熱、底部導熱、截面均為S的容器組成。左容器足夠高,上端敞開,右容器上端由導熱材料封閉。兩容器的下端由可忽略容積的細管連通。

容器內(nèi)兩個絕熱的活塞A、B下方封有氮氣,B上方封有氫氣。大氣的壓強為p0,溫度為T0=273 K,兩活塞因自身重量對下方氣體產(chǎn)生的附加壓強均為0.1p0。系統(tǒng)平衡時,各氣柱的高度如圖所示,F(xiàn)將系統(tǒng)底部浸入恒溫熱水槽中,再次平衡時A上升了一定高度。用外力將A緩慢推回第一次平衡時的位置并固定,第三次達到平衡后,氫氣柱高度為0.8h。氮氣和氫氣均可視為理想氣體。求

(i)第二次平衡時氮氣的體積;

(ii)水的溫度。

3.[物理——選修3-4]

(1)某振動系統(tǒng)的固有頻率為f0,在周期性驅(qū)動力的作用下做受迫振動,驅(qū)動力的頻率為f。若驅(qū)動力的振幅保持不變,下列說法正確的是______(填入選項前的字母,有填錯的不得分)

A.當f<f0時,該振動系統(tǒng)的振幅隨f增大而減小

B.當f>f0時,該振動系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大

C.該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后,振動的頻率等于f0

D.該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后,振動的頻率等于f

(2)一棱鏡的截面為直角三角形ABC,∠A=30°,斜邊AB=a。棱鏡材料的折射率為。在此截面所在的平面內(nèi),一條光線以45°的入射角從AC邊的中點M射入棱鏡。畫出光路圖,并求光線從棱鏡射出的點的位置(不考慮光線沿原路返回的情況)。

4.[物理——選修3-5]

(1)關(guān)于光電效應,下列說法正確的是________(填入選項前的字母,有填錯的不得分)

A.極限頻率越大的金屬材料逸出功越大

B.只要光照射的時間足夠長,任何金屬都能產(chǎn)生光電效應

C.從金屬表面出來的光電子的最大初動能越大,這種金屬的逸出功越小

D.入射光的光強一定時,頻率越高,單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多

(2)兩個質(zhì)量分別為M1和M2的劈A和B,高度相同,放在光滑水平面上。A和B的傾斜面都是光滑曲面,曲面下端與水平面相切,如圖所示。一質(zhì)量為m的物塊位于劈A的傾斜面上,距水平面的高度為h。物塊從靜止開始滑下,然后又滑上劈B。求物塊在B上能夠達到的最大高度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在兩端足夠長的敞口容器中,有兩個可以自由移動的光滑活塞A和B,中間封有空氣.現(xiàn)有一塊粘泥C以Ek0的動能沿水平方向飛撞到A并粘在一起向右運動,由于活塞的壓縮,使密封氣體的內(nèi)能增加.設(shè)A、B、C質(zhì)量相等,不計被封氣體的質(zhì)量,則密封氣體在絕熱狀態(tài)變化過程中,內(nèi)能增加量的最大值是多少?

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