【題目】如圖所示,光滑絕緣細桿豎直放置,細桿右側(cè)距桿0.3m處有一固定的正點電荷Q,A、B是細桿上的兩點,點A與Q、點B與Q的連線與桿的夾角均為。一中間有小孔的帶電小球穿在絕緣細桿上滑下,通過A點時加速度為零,速度為3m/s,取g=10m/s2。求:
(1) 小球下落到B點時的加速度
(2) 小球下落到B點時的速度的大小。
【答案】(1)小球下落到B點時的加速度是20m/s2,方向豎直向下.(2)小球下落到B點時的速度的大小是5m/s.
【解析】
(1)分析小球在A處和B處的受力情況,根據(jù)庫侖定律和牛頓第二定律分別列式,聯(lián)立求解小球下落到B點時的加速度;
(2)小球從A到B,電場力做功為零,重力做功為mghAB,根據(jù)動能定理求解小球下落到B點時的速度的大小。
(1) 在A處,小球受力如圖所示,
由題意可知
在B處,小球受力如圖所示,根據(jù)牛頓第二定律得
聯(lián)立以上兩式解得:,方向豎直向下;
(2) A、B兩點位于同一等勢面上,所以小球從A運動到B過程中,電場力做功為零,由動能定理得:
由題,hAB=2×0.3cot37°=0.8m
聯(lián)立上兩式得 vB=5m/s.。
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【題目】據(jù)有關(guān)資料介紹,受控核聚變裝置中有極高的溫度,因而帶電粒子將沒有通常意義上的“容器”可裝,而是由磁場約束帶電粒子運動,使之束縛在某個區(qū)域內(nèi)。如圖所示,環(huán)狀磁場的內(nèi)半徑為,外半徑為,被束縛的帶電粒子的比荷為k,若中空區(qū)域內(nèi)帶電粒子均具有沿半徑方向的速度,速度大小為v。中空區(qū)域中的帶電粒子都不會穿出磁場的外邊緣而被約束在半徑為的區(qū)域內(nèi),則環(huán)狀區(qū)域內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度最小值為( )
A. B.
C. D.
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【題目】如圖所示,長L=10m的水平傳送帶以速度v=8m/s勻速運動。質(zhì)量分別為2m、m的小物塊P、Q,用不可伸長的輕質(zhì)細繩,通過固定光滑小環(huán)C相連。小物塊P放在傳送帶的最左端,恰好處于靜止狀態(tài),C、P間的細繩水平,F(xiàn)在P上固定一質(zhì)量為2m的小物塊(圖中未畫出),整體將沿傳送帶運動,已知Q、C間距大于10 m,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)小物塊P與傳送帶間的動摩擦因數(shù);
(2)小物塊P從傳送帶左端運動到右端的時間;
(3)當小物塊P運動到某位置S(圖中末畫出)時將細繩剪斷,小物塊P到達傳送帶最右端時剛好與傳送帶共速,求位置S距傳送帶右端的距離。
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【題目】如圖所示為遠距離輸電的簡易圖,電源提供的輸出電壓不變,其中升壓變壓器M副線圈的匝數(shù)可通過滑動觸頭P調(diào)節(jié),除升壓變壓器M副線圈與降壓變壓器N原線圈之間導(dǎo)線的電阻不能忽略外,其余部分的電阻均可忽略,其中燈泡a、b的電阻值不受溫度的影響。保持滑動觸頭的位置不變,斷開開關(guān)S,燈泡a發(fā)光。則下列說法正確的是
A. 保持滑動觸頭的位置不變,閉合開關(guān),燈泡a的亮度變亮
B. 保持滑動觸頭的位置不變,閉合開關(guān),輸電線上損耗的功率增大
C. 保持開關(guān)閉合,將滑動觸頭向下滑動,輸電線上損耗的功率減小
D. 保持開關(guān)閉合,將滑動觸頭向上滑動,電流表的讀數(shù)增大
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【題目】新的一年,我校足球活動蓬勃開展,在一場比賽中,小明擲界外球給小華,他將足球水平擲出時的照片如圖所示。擲出后的足球可視為做平拋運動。擲出點的實際高度為1.8m,小華的高度為1.6m,根據(jù)照片估算,則下列說法中正確的是
A. 為使足球恰好落在小華頭頂,小明擲足球的初速度約為30m/s
B. 小明減小擲出點的實際高度,則足球落點一定在小華前面
C. 小明增大擲足球的初速度,則足球落點一定在小華后面
D. 為使足球恰好落在小華腳下,小明擲足球的初速度約為20m/s
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【題目】如圖所示,三個相同的燈泡a、b、c和電阻不計的線圈L與內(nèi)阻不計的電源連接,下列判斷正確的是( )
A.K閉合的瞬間,b、c兩燈亮度不同
B.K閉合足夠長時間以后,b、c兩燈亮度相同
C.K斷開的瞬間,a、c兩燈立即熄滅
D.K斷開之后,b燈突然閃亮以后再逐漸變暗
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【題目】如圖所示,用長度La:Lb=2:1的同種導(dǎo)線做成圓環(huán)a、b,并在A、C處相連,當均勻變化的磁場垂直穿過a環(huán)時,環(huán)內(nèi)電流為I1,A、C間電壓為U1;若同樣磁場穿過b環(huán),環(huán)內(nèi)電流為I2,A、C間電壓為U2,則( )
A. I1:I2=1:4 B. I1:I2=2:1
C. U1:U2=2:1 D. U1:U2=4:1
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【題目】如圖甲所示,一交流發(fā)電機向遠距離的理想變壓器輸電,輸電線等效電阻Rl=2,變壓器匝數(shù)比nl:n2=2:1,發(fā)電機輸出的交變電壓隨時間變化圖象如圖乙所示,交流電壓表示數(shù)為5V,R2=10,則
A. 通過R2的交變電流頻率為50Hz
B. 圖象上對應(yīng)的0.01s時刻,發(fā)電機中的線圈剛好與中性面重合
C. R2兩端的電壓為10V
D. 發(fā)電機輸出功率為12.5W
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【題目】如圖所示,一弧形軌道與足夠長水平軌道平滑連接,水平軌道上靜止一小球B。從弧形軌道上距離水平軌道h高處由靜止釋放另一小球A,A球沿軌道下滑后與B球發(fā)生彈性正碰,碰后A球被彈回,A球重新下滑到水平軌道后,與B球間的距離保持不變。所有接觸面均光滑,求碰撞結(jié)束時A球的速度大小。
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