【題目】(14分)(2015秋衡陽校級月考)如圖所示,在O點放一個正電荷,在過O點的豎直平面內(nèi)的A點,自由釋放一個帶正電的小球,小球的質(zhì)量為m、電荷量為q.小球落下的軌跡如圖中虛線所示,它與以O(shè)為圓心、R為半徑的圓(圖中實線表示)相交于B、C兩點,O、C在同一水平線上,∠BOC=30°,A距離OC的豎直高度為h.若小球通過B點的速度為v,試求:
(1)小球通過C點的速度大。
(2)小球由A到C的過程中電場力做了多少功;
(3)小球由A到C機(jī)械能的損失.
【答案】(1)小球通過C點的速度大小為.
(2)小球由A到C的過程中電場力做功為
(3)小球由A到C機(jī)械能的損失為:
【解析】
試題分析:球下落過程中,受到重力和電場力,由于B、C兩點處于同一等勢面上,故從B到C過程電場力做功為零;根據(jù)電場力做功判斷電勢能的變化情況;根據(jù)總功判斷動能變化情況.
解:(1)因B、C兩點電勢相等,小球由B到C只有重力做功,由動能定理得:
mgRsin30°=﹣ 則C點的速度為:vC=
(2)由A到C過程,根據(jù)動能定理,有:
W電+mgh=m
解得:W電=
(3)由A到C電場力做功為機(jī)械能的變化量為:
即減少了:
答:(1)小球通過C點的速度大小為.
(2)小球由A到C的過程中電場力做功為
(3)小球由A到C機(jī)械能的損失為:
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【題目】在伏安法測電阻的實驗中,待測電阻Rx的阻值約為200Ω,電壓表V的內(nèi)阻約為2kΩ,電流表A的內(nèi)阻約為10Ω,測量電路中電流表的連接方式如圖(a)或圖(b)所示,結(jié)果由公式Rx=計算得出,式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù).若將圖(a)和圖(b)中電路測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2,則 (選填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測電阻的真實值,且測量值Rx1 (選填“大于”“等于”或“小于”)真實值,測量值Rx2 (選填“大于”“等于”或“小于”)真實值.若電壓表V的內(nèi)阻為2kΩ,電流表A的內(nèi)阻約為10Ω,測電阻Rx的阻值應(yīng)采用 (選填“內(nèi)接法”“外接法”或“內(nèi)外接均可以”)求得真實值(忽略讀數(shù)誤差).
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【題目】光滑的平行金屬導(dǎo)軌長L=2m,兩導(dǎo)軌間距d=0.5m,軌道平面與水平面的夾角θ=30°,導(dǎo)軌上端接一阻值為R=0.6Ω的電阻,軌道所在空間有垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,如圖所示.有一質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=0.4Ω的金屬棒ab,放在導(dǎo)軌最上端,其余部分電阻不計.已知棒ab從軌道最上端由靜止開始下滑到最底端脫離軌道的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量Q1=0.6J,取g=10m/s2,則下列說法正確的是( )
A. 當(dāng)棒的速度v=2m/s時,電阻R兩端的電壓為1.0V
B. 當(dāng)棒的速度v=2m/s時,電阻R兩端的電壓為0.6V
C. 棒下滑到軌道最底端時速度的大小為2m/s
D. 棒下滑到軌道最底端時加速度的大小為3m/s2
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【題目】游泳運動員以恒定的速率垂直于河岸渡河,當(dāng)水速突然變大時,對運動員渡河時間和經(jīng) 歷的路程產(chǎn)生的影響是( )
A. 路程變大,時間延長 B. 路程變大,時間不變
C. 路程變大,時間縮短 D. 路程和時間均不變
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【題目】2016年10月17日,“神舟十一號”載人飛船發(fā)射升空,運送兩名宇航員前往在2016年9月發(fā)射的“天宮二號”空間實驗室,宇航員計劃在“天宮二號”駐留30天進(jìn)行科學(xué)實驗。“神舟十一號”與“天宮二號”的對接變軌過程如圖所示,AC是橢圓軌道II的長軸!吧裰凼惶枴睆膱A軌道I先變軌到橢圓軌道II,再變軌到圓軌道III,與圓軌道III運行“天宮二號”實施對接,下列描述正確的是 ( )
A. “神舟十一號”在變軌過程中機(jī)械能不變
B. 可讓“神舟十一號”先進(jìn)入圓軌道Ⅲ,然后加速追趕“天宮二號”實現(xiàn)對接
C. “神舟十一號”從A到C的平均速率比“天宮二號”從B到C的平均速率大
D. “神舟十一號”在橢圓軌道上運動的周期與“天宮二號”運行周期相等
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【題目】漁船常利用超聲波來探測遠(yuǎn)處魚群的方位.已知某超聲波頻率為1.0×105Hz,某時刻該超聲波在水中傳播的波動圖像如圖所示.
(1)從該時刻開始計時,畫出x=7.5×10-3 m處質(zhì)點做簡諧運動的振動圖像(至少一個周期).
(2)現(xiàn)測得超聲波信號從漁船到魚群往返一次所用時間為4 s,求魚群與漁船間的距離(忽略船和魚群的運動).
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【題目】若將地球同步衛(wèi)星和月球繞地球的運動均視為勻速圓周運動,下列相關(guān)說法正確的是
A. 月球的周期比同步衛(wèi)星的周期小
B. 月球的角速度比同步衛(wèi)星的角速度大
C. 月球的線速度比同步衛(wèi)星的線速度大
D. 月球的向心加速度比同步衛(wèi)星的向心加速度小
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【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為m1和m2的兩小球帶有同種電荷,電荷量分別為q1和q2,用絕緣線懸掛在天花板上,平衡時兩小球恰處于同一水平位置,細(xì)線與豎直方向間夾角分別為θ1與θ2(θ1>θ2)。若兩小球突然失去各自所帶電荷后開始擺動,最大速度分別為v1和v2,最大動能分別為Ek1和Ek2,則( )
A.m1一定小于m2 B.q1一定大于q2
C.v1一定大于v2 D.Ek1一定大于Ek2
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