【題目】2017年10月16日,多國科學(xué)家同步舉行新聞發(fā)布會(huì),宣布探測(cè)到了來自雙中子星合并產(chǎn)生的引力波。若太空中有一組雙星系統(tǒng),它們繞兩者連線上的某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。該雙星系統(tǒng)中體積較小的星體能“吸食”另一顆體積較大的星球表面的物質(zhì),達(dá)到質(zhì)量轉(zhuǎn)移的目的,假設(shè)在演變的過程中兩者球心之間的距離保持不變,雙星密度相同。則在最初演變的過程中
A. 它們之間的萬有引力保持不變
B. 它們的角速度不斷變化
C. 體積較小的星體的向心加速度變大
D. 體積較大的星體做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑變大
【答案】D
【解析】過程分析:雙星系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,設(shè)兩者質(zhì)量分別為M與m,設(shè)圓軌跡半徑分別為R與r,其中M>m,R<r,則 ,已知此雙星系統(tǒng)中體積較小成員能“吸食”另一顆體積較大星體表面物質(zhì),達(dá)到質(zhì)量轉(zhuǎn)移的目的,且在演變的過程中兩者球心之間的距離保持不變,即M減小量等于m增大量,且R+r不變。
A項(xiàng),由均值不等式可知 ,即兩者間的萬有引力增大,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。
B項(xiàng), , ,兩式相加得 所以角速度不變,故B錯(cuò)誤;
C項(xiàng)、 由 得體積較小的天體的加速度為: ,故C錯(cuò)
D項(xiàng)、由公式 ,結(jié)合角速度不變,可知體積較大的星體做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑變大,故D正確;
綜上所述本題答案是:D
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,水平面上方的一個(gè)寬為4L的區(qū)域存在一個(gè)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,區(qū)域的左邊有一輛絕緣小車,車上固定一個(gè)邊長為L的正方形導(dǎo)線框abcd,bc邊緊靠磁場(chǎng)區(qū)域,現(xiàn)給小車一個(gè)初速度v0,小車和線框的總質(zhì)量為m,不計(jì)一切摩擦,小車運(yùn)動(dòng)的速度v和位移x的圖象畫出了一部分(圖中所標(biāo)為已知),根據(jù)圖象,以下說法正確的是( )
A. 小車離開磁場(chǎng)后的速度為0.6v0
B. 小車進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中做加速度減小的變減速運(yùn)動(dòng)
C. 小車穿過磁場(chǎng)的過程中,線框產(chǎn)生的內(nèi)能為
D. 由于圖象不完整,不知道小車穿出磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,所以無法求出小車離開磁場(chǎng)后的速度
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有三點(diǎn)A、B、C,其連線構(gòu)成邊長l=2√3cm的等邊三角形,現(xiàn)將一電荷量為q1=10﹣8C的正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功為W1=3×10﹣6J,將另一電荷量為q2=﹣10﹣8C的負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn),電荷克服電場(chǎng)力做功為W2=3×10﹣6J,設(shè)A點(diǎn)的電勢(shì)φA=0V.
(1)求B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)
(2)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向.
【答案】(1)B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)均為﹣300V.
(2)104V/m,由A指向D
【解析】試題分析:(1)先根據(jù)電勢(shì)差的定義式U=求AB間的電勢(shì)差和AC間的電勢(shì)差,結(jié)合電勢(shì)差等于電勢(shì)之差,求B、C兩點(diǎn)的電勢(shì).
(2)BC線為等勢(shì)線,根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直,確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向.根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系求出場(chǎng)強(qiáng)的大小.
解:(1)由電勢(shì)差的定義得:
AB間的電勢(shì)差為 UAB==V=300V
AC間的電勢(shì)差為 UAC==V=300V
A點(diǎn)電勢(shì)為0,故得B點(diǎn)電勢(shì) φB=UBA=﹣UAB=﹣300V
C點(diǎn)電勢(shì) φC=UCA=﹣UAC=﹣300V
(2)B、C等勢(shì),則BC為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一等勢(shì)面,電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)面,過A作AD垂直于BC,則電場(chǎng)方向?yàn)橛?/span>A指向D,如圖所示.
E===104V/m
答:
(1)B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)均為﹣300V.
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為104V/m,方向由A指向D.
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握電勢(shì)差的定義式及電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,要注意公式U=Ed中d是兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向上的距離.
【題型】解答題
【結(jié)束】
16
【題目】如圖所示的xOy坐標(biāo)系中,y軸右側(cè)空間存在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于xOy平面向外.Q1、Q2兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(0,L)、(0,-L),現(xiàn)有質(zhì)量為m、電量為+q的粒子,在P點(diǎn)沿PQ1方向進(jìn)入磁場(chǎng),α=30°,不計(jì)粒子重力.
(1)若粒子從點(diǎn)Q1直接通過點(diǎn)Q2,求粒子初速度大。
(2)若粒子從點(diǎn)Q1直接通過點(diǎn)O,求粒子第一次經(jīng)過x軸的交點(diǎn)坐標(biāo);
(3)若粒子從點(diǎn)Q1直接通過點(diǎn)O,求粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)所有的時(shí)間
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】常用無線話筒所用的電池電動(dòng)勢(shì)E約為9V,內(nèi)阻r約為40Ω,最大允許電流為100 mA。為測(cè)定這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,某同學(xué)利用圖甲的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。圖中電壓表為理想電表,R為電阻箱(阻值范圍為0~999.9 Ω),R0為定值電阻。
(1)圖甲中接入R。的目的是為了防止電阻箱的阻值調(diào)得過小時(shí),通過電源的電流大于其承受范圍,起保護(hù)電路的作用;實(shí)驗(yàn)室備有的定值電阻R,的規(guī)格有以下幾種,則本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用____________。
A. 50 Ω,l.0 W B.500Ω,2.5 W C.1500Ω,15W D.2500Ω,25 W
(2)該同學(xué)接入符合要求的R后,閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱的阻值讀出電壓表的示數(shù)U,再改變電阻箱阻值,取得多組數(shù)據(jù),作出了如圖乙的圖線。由圖線知:當(dāng)電壓表的示數(shù)為2V時(shí),電阻箱接入電路的阻值為______Ω(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
(3)根據(jù)圖乙所作出的圖象求得該電池的電動(dòng)勢(shì)E=______V,內(nèi)阻r= _____Ω。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,有一絕緣圓環(huán),圓環(huán)上均勻分布著正電荷,圓環(huán)平面與豎直平面重合。一光滑細(xì)桿沿垂直圓環(huán)平面的軸線穿過圓環(huán),細(xì)桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m=10g的帶正電的小球,小球所帶電荷量q=5.0×10﹣4C。小球從c點(diǎn)由靜止釋放,其沿細(xì)桿由C經(jīng)B向A運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象如圖乙所示.小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),速度圖象的切線斜率最大(圖中標(biāo)出了該切線).則下列說法正確的是
A. 在O點(diǎn)右側(cè)桿上,B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大,場(chǎng)強(qiáng)大小為E=1.2V/m
B. 由C到A的過程中,小球的電勢(shì)能一直減小
C. 由C到A電勢(shì)先降低后升高
D. C、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UCB=0.9V
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在物理課外活動(dòng)中,劉聰同學(xué)制作了一個(gè)簡(jiǎn)單的多用電表,圖甲為電表的電路原理圖.已知選用的電流表內(nèi)阻Rg=10Ω、滿偏電流Ig=10mA,當(dāng)選擇開關(guān)接3時(shí)為量程250V的電壓表.該多用電表表盤如圖乙所示,下排刻度均勻,C為上排刻度線的中間刻度,由于粗心上排刻度線對(duì)應(yīng)數(shù)值沒有標(biāo)出.
(1)若指針指在圖乙所示位置,選擇開關(guān)接1時(shí)其讀數(shù)為 ;選擇開關(guān)接3時(shí)其讀數(shù)為 .
(2)為了測(cè)該多用電表歐姆擋的電阻和表內(nèi)電源的電動(dòng)勢(shì),劉聰同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室找到了一個(gè)電阻箱,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
①將選擇開關(guān)接2,紅黑表筆短接,調(diào)節(jié)R1的阻值使電表指針滿偏;
②將多用電表紅、黑表筆與電阻箱相連,調(diào)節(jié)電阻箱使多用電表指針指在C處,此時(shí)電阻箱如圖丙所示,則C處刻度應(yīng)為 Ω.
③計(jì)算得到多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為 V.(保留2位有效數(shù)字)
(3)調(diào)零后將電表紅黑表筆與某一待測(cè)電阻相連,若指針指在圖乙所示位置,則待測(cè)電阻的阻值為 Ω.(保留2位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑斜面AB的傾角θ=53°,BC為水平面,BC的長度lBC=1.10 m,CD為光滑的圓弧,半徑R=0.60 m.一個(gè)質(zhì)量m=2.0 kg的物體,從斜面上A點(diǎn)由靜止開始下滑,物體與水平面BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20.軌道在B、C兩點(diǎn)光滑連接.當(dāng)物體到達(dá)D點(diǎn)時(shí),繼續(xù)豎直向上運(yùn)動(dòng),最高點(diǎn)距離D點(diǎn)的高度h=0.20 m.sin 53°=0.8,cos 53°=0.6.g取10 m/s2.求:
(1)物體運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度大小vC;
(2)A點(diǎn)距離水平面的高度H;
(3)物體最終停止的位置到C點(diǎn)的距離s.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,足夠長的圓柱形氣缸豎直放置,其橫截面積為1×10-3 m2,氣缸內(nèi)有質(zhì)量m=2 kg的活塞,活塞與氣缸壁封閉良好,不計(jì)摩擦.開始時(shí)活塞被銷子K銷于如圖位置,離缸底12 cm,此時(shí)氣缸內(nèi)被封閉氣體的壓強(qiáng)1.5×105 Pa,溫度為300 K.外界大氣壓為1.0×105 Pa,g=10 m/s2.
(1)現(xiàn)對(duì)密閉氣體加熱,當(dāng)溫度升到400 K時(shí),其壓強(qiáng)為多大?
(2)若在此時(shí)拔去銷子K,活塞開始向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)它最后靜止在某一位置時(shí),氣缸內(nèi)氣體的溫度為360 K,則這時(shí)活塞離缸底的距離為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,等邊三角形AQC的邊長為2L,P、D分別為AQ、AC的中點(diǎn).水平線QC以下是水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),區(qū)域Ⅰ(梯形PQCD)內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0;區(qū)域Ⅱ(三角形APD)內(nèi)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,區(qū)域Ⅲ(虛線PD之上、三角形APD以外)的磁場(chǎng)與區(qū)域Ⅱ大小相等、方向相反,且磁感應(yīng)強(qiáng)度為3B0。帶正電的粒子從QC邊中點(diǎn)N以速度v0垂直QC進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ再從P點(diǎn)垂直AQ射入?yún)^(qū)域Ⅲ(粒子重力忽略不計(jì)).經(jīng)一系列運(yùn)動(dòng)粒子將再次回到N點(diǎn)以速度v0垂直QC進(jìn)入下方勻強(qiáng)電場(chǎng),最后從O點(diǎn)離開電場(chǎng)(QO邊長為L)。求:
(1) 該粒子的比荷q/m;
(2) 勻強(qiáng)電場(chǎng)E的大;
(3) 粒子在磁場(chǎng)從N點(diǎn)出發(fā)再回到N點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程所需的時(shí)間t.
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