【題目】如圖甲所示,一足夠長的絕緣豎直桿固定在地面上,帶電量為0.01C、質(zhì)量為0.1kg的圓環(huán)套在桿上。整個裝置處在水平方向的電場中,電場強度E隨時間變化的圖像如圖乙所示,環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為0.5t=0時,環(huán)由靜止釋放,環(huán)所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,不計空氣阻力,g10m/s2。下列說法正確的是( 。

A.環(huán)先做加速運動再做勻速運動

B.2s時環(huán)的加速度為5m/s2

C.02s內(nèi),環(huán)的位移小于2.5m

D.06s內(nèi),環(huán)的最大動能為20J

【答案】BCD

【解析】

A.在t=0時刻,圓環(huán)所受摩擦力為

所以開始時刻圓環(huán)保持靜止,當(dāng)

時,摩擦力與重力大小相等,所以圓環(huán)從t=1s開始沿著桿向下運動,因為電場力從t=1s時刻到t=3s時刻,逐漸減小,滑動摩擦力也逐漸減小,所以圓環(huán)的加速度會增大,物體做加速運動,一直加速到t=5s時刻速度達到最大,從t=5s時刻到t=6s時刻,滑動摩擦力大于重力,加速度方向向上,要做減速運動,故A錯誤;

B.當(dāng)t=2s時刻,E=1×102V/m,由牛頓第二定律得

代入數(shù)據(jù)解得

B正確;

C.假設(shè)從t=1st=2s這段時間內(nèi)圓環(huán)一直做勻加速直線運動,則02s內(nèi)環(huán)的位移為

C正確;

D.由題意知當(dāng)t=5s時刻圓環(huán)達到最大速度,根據(jù)Et圖得到函數(shù)關(guān)系為

E=300100t

由牛頓第二定律得:

mgμqE=ma

代入數(shù)據(jù)解得at的函數(shù)關(guān)系為

a=5t5

即加速度a與時間t也是一次函數(shù),即線性關(guān)系,(3s后斜率變?yōu)樨?fù),因為摩擦力開始增大)依據(jù)at圖象面積的物理意義表示速度的改變量,所以從t=1st=5s這段時間內(nèi),速度的改變量為

又因為

得圓環(huán)得最大速度為

故圓環(huán)的最大動能為

D正確。

故選BCD

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,物體A、B通過細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè),物體AB的質(zhì)量為m1.5m。開始時細(xì)繩伸直,用手托著物體A使彈簧處于原長且A與地面的距離為h,物體B靜止在地面上。放手后物體A下落,與地面即將接觸時速度大小為v,此時物體B對地面恰好無壓力,則下列說法中正確的是( 。

A.彈簧的勁度系數(shù)為

B.此時彈簧的彈性勢能等于

C.此時物體B的加速度大小為,方向豎直向下

D.此時物體A的加速度大小為,方向豎直向上

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】201913日,嫦娥四號探測器完成了人類歷史上的首次月背軟著陸。嫦娥四號的核電池利用放射性同位素衰變供電;靜止的衰變?yōu)殁櫤?/span>X粒子,產(chǎn)生熱能并放出頻率為νγ光子。已知:、X粒子的質(zhì)量分別為mPu、mUmX,普朗克常數(shù)為h,光速為c。則下列說法正確的是(  )

A.X粒子是

B.的比結(jié)合能比的大

C.釋放出的γ光子能量為(mPu-mU-mX)c2

D.γ光子照射到某金屬并發(fā)生光電效應(yīng),則光電子的最大初動能為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】理想變壓器與三個阻值相同的定值電阻組成如圖所示的電路,變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為12,在a、b間接入正弦式交變電流,則下列說法正確的是(  )

A.兩端的電壓之比為512B.的功率之比為2514

C.a、b間輸入功率與變壓器輸入功率之比為154D.a、b間輸入電壓與變壓器輸入電壓之比為31

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】研究表明,新冠病毒耐寒不耐熱,溫度在超過56℃時,30分鐘就可以滅活。如圖所示,含有新冠病毒的氣體被輕質(zhì)絕熱活塞封閉在絕熱氣缸下部a內(nèi),氣缸頂端有一絕熱閥門K,氣缸底部接有電熱絲E,氣缸的總高度h=90cma缸內(nèi)被封閉氣體初始溫度℃,活塞與底部的距離cm,活塞和氣缸間的摩擦不計。若閥門K始終打開,電熱絲通電一段時間,穩(wěn)定后活塞與底部的距離cm,關(guān)于上述變化過程,下列說法正確的是

A.b氣缸中逸出的氣體占原b氣缸中氣體的

B.a氣缸中的氣體吸收的熱量等于其增加的內(nèi)能

C.穩(wěn)定后,a氣缸內(nèi)的氣體溫度為50

D.穩(wěn)定后,保持該溫度不變再持續(xù)30分鐘,a氣缸內(nèi)新冠病毒能夠被滅活

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖甲所示的xOy平面內(nèi),y軸右側(cè)空間有分布均勻、隨時間變化的電場和磁場,其變化規(guī)律分別如圖乙、丙所示,以y軸正方向為電場強度的正方向,電場強度大小為E02E0、3E0……;垂直xOy平面向外為磁場的正方向。t=0時刻,質(zhì)量為m、電荷量為q的負(fù)粒子,以初速度v0從坐標(biāo)原點O沿x軸正方向射入,不計粒子的重力。已知磁感應(yīng)強度大小,求該粒子在:

1t0時刻的速度大小;

22t0時刻的位置坐標(biāo);

3nt0n=1,2,3)時刻的動能。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】市場上銷售的銅質(zhì)電線電纜產(chǎn)品中,部分存在導(dǎo)體電阻不合格問題,質(zhì)檢部門檢驗發(fā)現(xiàn)一個是銅材質(zhì)量不合格,使用了再生銅或含雜質(zhì)很多的銅;再一個就是銅材質(zhì)量可能合格,但橫截面積較小。某興趣小組想應(yīng)用所學(xué)的知識來檢測實驗室中一捆銅電線的電阻率是否合格。小組成員經(jīng)查閱,純銅的電阻率為,F(xiàn)取橫截面積約為1 mm2、長度為100m(真實長度)的銅電線,進行實驗測量其電阻率,實驗室現(xiàn)有的器材如下:

A.電源(電動勢約為5V,內(nèi)阻不計);

B.待測長度為100m的銅電線,橫截面積約1 mm2

C.電壓表V1(量程為3V,內(nèi)阻約為0.5 kΩ);

D.電壓表V2(量程為5V,內(nèi)阻約為3 kΩ);

E.電阻箱R(阻值范圍0~999.9Ω);

F.定值電阻

G.開關(guān)、導(dǎo)線若干。

(1)小組成員先用螺旋測微器測量該銅電線的直徑d,如圖甲所示,則_________mm。

(2)小組設(shè)計的測量電路如圖乙所示,則P___________,N____________,(填器材名稱及對應(yīng)符號)通過實驗作出的圖象如圖丙所示。

(3)圖乙電路測得銅電線的電阻測量值比真實值___________(選填偏大”、“不變偏小),原因是_______________________________。

(4)這捆銅電線的電阻率______________(結(jié)果保留三位有效數(shù)字);從銅電線自身角度,你認(rèn)為電阻率大的可能原因是______________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】水平地面上固定一光滑圓弧軌道,軌道下端的水平面與小車 C 的上表面平滑連接(如圖所示),圓弧軌道上有一個小滑塊A,質(zhì)量為mA4kg,在距圓弧軌道的水平面高h1.8 m 處由靜止下滑,在小車C的最左端有一個質(zhì)量mB2kg的滑塊B,滑塊AB均可看做質(zhì)點,滑塊AB碰撞后粘在一起,已知滑塊 AB 與車C的動摩擦因數(shù)均為μ0.5,車 C與水平地面的摩擦忽略不計.取 g10 m/s2.求:

1)滑塊AB碰撞后瞬間的共同速度的大。

2)若小車長0.64米,且滑塊 A、B 恰好沒有從小車上滑下,求小車的質(zhì)量。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于波粒二象性,下列說法正確的是(  )

A.圖甲中紫光照射到鋅板上可以發(fā)生光電效應(yīng),則其他可見光照射到鋅板上也一定可以發(fā)生光電效應(yīng)

B.圖乙中入射光的強度越大,則在陰極板上產(chǎn)生的光電子的最大初動能越大

C.圖丙說明光子既有粒子性也有波動性

D.戴維孫和湯姆孫利用圖丁證明了電子具有波動性

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