【題目】如圖所示,現(xiàn)有一個帶正電小物塊,質(zhì)量m=20 g,電荷量q=2×10-4 C,與水平軌道之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,處在水平向左的勻強電場中,電場強度E=1×103 V/m.在水平軌道的末端N處,連接一個光滑的半圓形軌道,半徑R=40 cm,取g=10 m/s2,求:
⑴若小物塊恰好能運動到軌道的最高點,則小物塊在軌道最高點時速度的大;
⑵若小物塊恰好能運動到軌道的最高點,則小物塊應該從距N點多遠處由靜止釋放?
⑶若在上小題的位置釋放小物塊,則在從釋放到最高點的過程中,小物塊在距水平地面多高處動能最大?(結(jié)果可保留根號)
【答案】(1)1.25m(2)1.25m處開始釋放(3)0.12m
【解析】試題分析:(1)根據(jù)重力提供向心力,即可求解;(2)根據(jù)動能定理,結(jié)合力做功的正負,即可求解;(3)根據(jù)計算數(shù)據(jù),得出電場力與重力相等,電場力與重力的合力沿半徑方向時,小物塊的速度最大,從而求解.
(1)物塊能通過軌道最高點的臨界條件是,解得
(2)設小物塊釋放位置距N處為x:
解得
即小物塊應該從在水平位置距N處為1.25m處開始釋放
(3)因為,所以
當電場力與重力的合力沿半徑方向時,小物塊的速度最大,也就是動能最大。
此時,物塊與圓心連線與豎直方向成45°,
則
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【題目】對電流概念的正確理解是 ( )
A.通過導體的橫截面的電量越多,電流越大
B.導體的橫截面越大,電流越大
C.單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電量越大,電流越大
D.導體中的自由電荷越多,電流越大
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【題目】某課外小組在參觀工廠時,看到一丟棄不用的電池,同學們想用物理上學到的知識來測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻,已知這個電池的電動勢約為11~13V,內(nèi)阻小于3Ω,由于直流電壓表量程只有3V,需要將這只電壓表通過連接一固定電阻(用電阻箱代替),改裝為量程為15V的電壓表,然后再用伏安法測電池的電動勢和內(nèi)阻,以下是他們的實驗操作過程:
(1)把電壓表量程擴大,實驗電路如圖甲所示,實驗步驟如下,完成填空:
第一步:按電路圖連接實物
第二步:把滑動變阻器滑片移到最右端,把電阻箱阻值調(diào)到零
第三步:閉合開關,把滑動變阻器滑片調(diào)到適當位置,使電壓表讀數(shù)為3V
第四步:把電阻箱阻值調(diào)到適當值,使電壓表讀數(shù)為________V
第五步:不再改變電阻箱阻值,保持電壓表和電阻箱串聯(lián),撤去其他線路,即得量程為15V的電壓表.
(2)實驗可供選擇的器材有:
A.電壓表(量程為3V,內(nèi)阻約2kΩ)
B.電流表(量程為3A,內(nèi)阻約0.1Ω)
C.電阻箱(阻值范圍0~9999Ω)
D.電阻箱(阻值范圍0~999Ω)
E.滑動變阻器(阻值為0~20Ω,額定電流2A)
F.滑動變阻器(阻值為0~20kΩ)
則電阻箱應選________,滑動變阻器應選________.
(3)用該擴大了量程的電壓表(電壓表的表盤沒變),測電池電動勢E和內(nèi)阻r,實驗電路如圖乙所示,得到多組電壓U和電流I的值,并作出U-I圖線如圖丙所示,可知電池的電動勢為________V,內(nèi)阻為________Ω.
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【題目】牛頓的墓碑上鐫刻著這樣一行文字:“……自然與自然的定律,都隱藏在黑暗之中;上帝說‘讓牛頓來吧!’于是,一切變?yōu)楣饷。”牛頓之所以獲得這樣高的評價,是因為他
A. 創(chuàng)立了經(jīng)典力學
B. 捍衛(wèi)了“地心說”
C. 挑戰(zhàn)了“進化論”
D. 發(fā)展了“相對論”
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【題目】為測定物塊與木板間的動摩擦因數(shù),小明同學設計了如圖所示的實驗裝置.木板的傾角為θ,彈簧的一端固定在木板上,另一端位于木板上的B點.物塊在木板上A點靜止釋放后沿木板滑下,壓縮彈簧運動至C點后被彈回,上滑至D點時速度為零.測得AB間的距離為x1、BC間的距離為x2,BD間的距離為x3.實驗中的彈簧可視為輕質(zhì)彈簧。
(1)若某次實驗測得x1=40cm、x2=5cm、x3=25cm、θ=450,求物塊與木板間的動摩擦因數(shù);
(2)實驗完成后,小明同學還想進一步做點研究。他提出了如下兩個問題:
①若已經(jīng)測得物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為,還知道物塊質(zhì)量為m,能否通過運算,寫出彈簧壓縮至C點時彈性勢能的表達式呢?(用字母表示)
②小明同學從網(wǎng)上查得,彈性勢能公式為Ep=kx2。,其中k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量,物體在下滑過程中的最大速度又如何表達呢?(用字母表示),你能幫助他解決上述問題嗎?
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【題目】(1)氫原子的能級圖如圖所示.有一群處于n=4能級的氫原子,若原子從n=4向n=2躍遷時所發(fā)出的光正好使某種金屬產(chǎn)生光電效應,則:
①這群氫原子發(fā)出的光中共有________種頻率的光能使該金屬產(chǎn)生光電效應;
②從n=4向n=1躍遷時發(fā)出的光照射該金屬,所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為________eV.
(2)如圖所示,質(zhì)量為2m的小滑塊P和質(zhì)量為m的小滑塊Q都可看做質(zhì)點,與輕質(zhì)彈簧相連的Q靜止在光滑水平面上.P以某一初速度v向Q運動并與彈簧發(fā)生碰撞,求:
①彈簧的彈性勢能最大時,P、Q的速度大;
②彈簧的最大彈性勢能.
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【題目】關于電源電動勢,下列說法中正確的是( )
A. 同一電源接入不同的電路電動勢會發(fā)生改變
B. 電源電動勢就是接入電源兩極間的電壓表測量的電壓
C. 電源電動勢是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領的物理量,與是否接外電路無關
D. 電源電動勢表征把電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的本領的大小,與是否接外電路無關
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【題目】在起重機將質(zhì)量m=5×103 kg的重物豎直吊起的過程中,重物由靜止開始向上做勻加速直線運動,加速度a=0.2 m/s2,當起重機輸出功率達到其允許的最大值時,保持該功率直到重物做vmax=1.02 m/s的勻速運動。g取10 m/s2,不計額外功。求:
(1)起重機允許輸出的最大功率;
(2)重物做勻加速運動所經(jīng)歷的時間
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