【題目】如圖所示,在豎直平面內,有一長度L=2.4m的固定絕緣豎直桿AB,B點所在的水平面線上方存在著場強大小E1=5×106N/C、方向水平向右的勻強電場,下方虛線空間存在著場強大小為E2=E1、方向與豎直方向的夾角α=37°、斜向右上的勻強電場,F(xiàn)將一質量m=0.8kg、電荷量q=+2×10-6C的小球(可視為質點)套在桿上從A端由靜止釋放后下滑,最后從C點離開電場E2,此時速度方向恰好與E2垂直。已知小球與桿間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)小球到達B點時的速度大小vB;
(2)小球在電場E2中的加速度大小和方向,以及小球過C點時的速度vC大小;
(3)從A端釋放到C點離開的過程中,電場力做的功。
【答案】(1)6m/s;(2)7.5m/s2,方向水平向右;10m/s;(3)25.6J。
【解析】
(1)小球沿桿下滑過程中受到的滑動摩擦力大小為
f=μqE1
則小球沿桿下滑的加速度大小為
由速度位移的關系式得
vB2=2aL
聯(lián)立解得
vB=6m/s
(2)小球離開B點后在勻強電場E2中的受重力、電場力,如圖所示,將電場力分解
qE2cos 37°=8N
恰好與重力mg=8N平衡,小球在勻強電場E2中做類平拋運動,則加速度大小為:
解得
a=7.5m/s2
方向水平向右
小球過C點時,將速度分解,有:
(3)到C點時的水平速度
設從B到C的時間為t,則
vx=a't
解得
B、C兩點間的水平距離為
電場力的功
W=qE2sin37°x=25.6J
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【題目】如圖所示,由某種粗細均勻的總電阻為6R的金屬條制成的矩形線框abcd,固定在水平面內且處于方向豎直向下的勻強磁場B中。一接入電路電阻為R的導體棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v勻速滑動,滑動過程PQ始終與ab垂直,且與線框接觸良好,不計摩擦。在PQ從靠近ad處向bc滑動的過程中( )
A.PQ中電流先減小后增大
B.拉力的功率先增大后減小
C.線框消耗的電功率先減小后增大
D.bc邊通過的電流一直增大
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【題目】如圖所示的 “U”形框架固定在絕緣水平面上,兩導軌之間的距離為L,左端連接一阻值為R的定值電阻,阻值為r、質量為m的金屬棒垂直地放在導軌上,整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中,磁感應強度大小為B,F(xiàn)給金屬棒以水平向右的初速度v0,金屬棒向右運動的距離為x后停止運動,已知該過程中定值電阻上產生的焦耳熱為Q,重力加速度為g,忽略導軌的電阻,整個過程金屬棒始終與導軌垂直接觸。則該過程中( 。
A.磁場對金屬棒做功為
B.流過金屬棒的電荷量為
C.整個過程因摩擦而產生的熱量為
D.金屬棒與導軌之間的動摩擦因數(shù)為
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【題目】一輛摩托車與一輛汽車在平直的公路上運動,下表是每隔1秒記錄的兩車的速度值。若兩車的運動可看做勻變速直線運動,則下列說法正確的是( )
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | |
摩托車 | 18.0 | 17.5 | 17.0 | 16.5 | 16.0 |
汽車 | 9.8 | 110 | 12.2 | 13.4 | 14.6 |
A.從t=4s開始計時,經過兩車的速度相等B.摩托車的速度變化快
C.在0~4s內,摩托車的平均速度較大D.摩托車的位移在減小
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【題目】在《探究感應電流方向的規(guī)律》實驗中
(1)用試觸的方法確定電流方向與電流計指針偏轉方向的關系。如圖(1)所示實驗表明,如果電流從負接線柱流入指針將向______偏轉(填左或右)。
(2)觀察如圖(2)所示的線圈繞線方向,若電流從A流入到B流出,從上向下看電流的方向為______(填順時針或逆時針)。
(3)用如圖(3)所示的實驗裝置,若電流表指針向右偏轉,則線圈中感應電流產生的磁場的方向_______(填向上或向下)。用電流表觀察感應電流的方向,然后判斷感應電流的磁場方向,得到如下實驗記錄。
磁鐵的磁場方向 | 向下 | 向下 | 向上 | 向上 |
磁鐵的磁通量的變化 | 增大 | 減小 | 增大 | 減小 |
感應電流的磁場方向 | 向上 | 向下 | 向下 | 向上 |
由些得出下列判斷中正確的是_________
A.感應電流的磁場方向和磁鐵的磁場方向一定相反
B.感應電流的磁場方向和磁鐵的磁場方向一定相同
C.磁通量增大時,感應電流的磁場方向和磁鐵的磁場方向一定相反
D.磁通量減小時,感應電流的磁場方向和磁鐵的磁場方向一定相反
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【題目】下列說法中正確的是( )
A.在光電效應實驗中,對于同一種金屬而言,相同顏色入射光的強度越大,飛出的光電子的最大初動能就越大
B.結合能越大的原子核越穩(wěn)定
C.一個氫原子從的能級向低能級躍遷時,最多可以輻射6種不同頻率的光
D.衰變成要經過6次衰變和8次衰變
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【題目】一金屬容器置于絕緣板上,帶電小球用絕緣細線懸掛于容器中,容器內的電場線分布如圖所示.容器內表面為等勢面,A、B為容器內表面上的兩點,下列說法正確的是( )
A. A點的電場強度比B點的大
B. 小球表面的電勢比容器內表面的低
C. B點的電場強度方向與該處內表面垂直
D. 將檢驗電荷從A點沿不同路徑移到B點,電場力所做的功不同
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【題目】如圖所示的實驗裝置可以用來驗證力的平行四邊形定則,帶有滑輪的方木板豎直放置,為了便于調節(jié)繩子拉力的方向,滑輪可以安放在木板上的多個位置:
(1)請把下面的實驗步驟補寫完整:
①三段繩子各自懸掛一定數(shù)目的等質量鉤碼,調整滑輪在木板上的位置,使得系統(tǒng)靜止不動;
②把一張畫有等間距同心圓的厚紙,緊貼木板放置在繩子與木板之間,使得圓心位于繩子結點O處,有足夠多等間距同心圓作為畫圖助手,這樣做為的是方便作出力的圖示。你認為本實驗有必要測量鉤碼所受的重力大小嗎?答______(選填“有”或“沒有”,不必說明理由);
③記錄三段繩子懸掛的鉤碼個數(shù)以及三段繩子的方向;
④根據(jù)記錄的數(shù)據(jù),作出三段繩子上的拉力、、的圖示;
⑤以表示、的線段為鄰邊,畫出平行四邊形,如果平行四邊形的對角線所表示的力與近似______,則在實驗誤差允許的范圍內驗證了力的平行四形定則。
(2)在圖中A、B、C三段繩子上分別懸掛了4、5、6個鉤碼而靜止不動,圖中、兩段繩子與豎直方向的夾角分別為、,如果本實驗是成功的,那么應接近于______。
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【題目】我們都有這樣的經驗,玻璃杯落在水泥地面上會破碎,而從相同的高度落在地毯上不會破碎,對這一現(xiàn)象的解釋,正確的是( 。
A.玻璃杯落到水泥地面上的動量較大
B.玻璃杯落到水泥地面上的沖量較大
C.玻璃杯落到地毯上動量的變化量較小
D.玻璃杯落到地毯上,減速時間較長,受到的沖擊力較小
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