【題目】如圖所示,兩個質(zhì)量均為m,帶電荷量均為+q的小球A、B,一個固定在O點的正下方L處,另一個用長為L的細線懸掛在O點,靜止時,細線與豎直方向的夾角為60°,以下說法正確的是
A. O點處的電場強度的大小為
B. A在B處產(chǎn)生的電場強度大小為
C. 細繩上的拉力大小為
D. B球所受A球的庫侖力和繩的拉力的合力方向豎直向上
【答案】ABD
【解析】根據(jù)點電荷場強的公式求出兩個電荷在O點處的電場強度的大小,電場強度是矢量,運用用平行四邊形法則進行矢量疊加,求出O點處的電場強度的大。孕∏B為研究對象,分析受力,根據(jù)平衡條件求解細繩上的拉力大小,確定B球所受A球的庫侖力和繩的拉力的合力方向.
根據(jù)點電荷電場強度的公式可知小球A、B在O點產(chǎn)生的場強大小都是,根據(jù)平行四邊形定則得O點處的電場強度的大小為,A正確;根據(jù)點電荷電場強度的公式得A在B處產(chǎn)生的電場強度為,B正確;以小球B為研究對象,分析受力如圖所示,根據(jù)平衡條件得細繩上的拉力,C錯誤;根據(jù)平衡條件得B球所受A球的庫侖力和繩的拉力的合力與B的重力等值反向,所以B球所受A球的庫侖力和繩的拉力的合力方向豎直向上,D正確.
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)代科學(xué)儀器常利用電場、磁場控制帶電粒子的運動,某裝置可用于氣體中某些有害離子進行收集,如圖1所示。Ⅰ區(qū)為加速區(qū),Ⅱ區(qū)為離子收集區(qū),其原理是通過板間的電場或磁場使離子偏轉(zhuǎn)并吸附到極板上,達到收集的目的。已知金屬極板CE、DF長均為d,間距也為d,AB、CD間的電勢差為U,假設(shè)質(zhì)量為m、電荷量為q的大量正離子在AB極均勻分布。離子由靜止開始加速進入收集Ⅱ區(qū)域,Ⅱ區(qū)域板間有勻強電場和垂直于紙面向里的勻強磁場,離子恰好沿直線通過Ⅱ區(qū)域;且只撤去電場時,恰好無離子從Ⅱ區(qū)域間射出,收集效率(打在極板上的離子占離子總數(shù)的百分比)為100%,(不考慮離子間的相互作用力、重力和極板邊緣效應(yīng))。
(1)求離子到達Ⅱ區(qū)域速度大。
(2)求Ⅱ區(qū)域磁感應(yīng)強度B的大小
(3)若撤去Ⅱ區(qū)域磁場,只保留原來的電場,則裝置的收集效率是多少?
(4)現(xiàn)撤去Ⅱ區(qū)域的電場,保留磁場但磁感應(yīng)強度大小可調(diào)。假設(shè)AB極上有兩種正離子,質(zhì)量分別為m1、m2,且m1≤4m2,電荷量均為q1,F(xiàn)將兩種離子完全分離,同時收集更多的離子,需在CD邊上放置一探測板CP(離子必須打在探測板上),如圖2所示。在探測板下端留有狹縫PD,離子只能通過狹縫進入磁場進行分離,試求狹縫PD寬度的最大值。
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【題目】水平面上A,B,C三點固定著三個電荷量為Q的正點電荷,將另一質(zhì)量為m的帶正電的小球(可視為點電荷)放置在0點,OABC恰構(gòu)成一棱長為L的正四面體,如圖所示.已知靜電力常量為k,重力加速度為g,為使小球能靜止在0點,小球所帶的電荷量為( )
A. B. C. D.
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【題目】如圖所示,小物體A與水平圓盤保持相對靜止,跟著圓盤一起做勻速圓周運動,則A的受力情況是( )
A.受重力、支持力
B.受重力、支持力和指向圓心的摩擦力
C.重力、支持力、向心力、摩擦力
D.以上均不正確
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【題目】某同學(xué)設(shè)想駕駛一輛“陸地——太空”兩用汽車(如圖),沿地球赤道行駛并且汽車相對于地球速度可以增加到足夠大。當汽車速度增加到某一值時,它將成為脫離地面繞地球做圓周運動的“航天汽車”。不計空氣阻力,已知地球的半徑R=6400km。下列說法正確的是( )
A. 汽車在地面上速度增加時,它對地面的壓力增大
B. 當汽車速度增加到7.9km/s,將離開地面繞地球做圓周運動
C. 此“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運動的最小周期為1h
D. 在此“航天汽車”上可以用彈簧測力計測量物體的重力
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【題目】如圖,長木板ab的b端固定一檔板,木板連同檔板的質(zhì)量為M=4.0kg,a、b間距離s=2.0m。木板位于光滑水平面上。在木板a端有一小物塊,其質(zhì)量m=1.0kg,小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.10,它們都處于靜止狀態(tài),F(xiàn)令小物塊以初速v0 =4.0m/s沿木板向右滑動,直到和檔板相撞。碰撞后,小物塊恰好回到a端而不脫離木板。求:
(1)最終二者的速度;
(2)碰撞過程中損失的機械能。
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【題目】如圖所示為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖。現(xiàn)有的器材為:帶鐵夾的鐵架臺、打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、刻度尺、天平;卮鹣铝袉栴}.
(1)為完成此實驗,除了所給的器材,還需要的一個器材是______
A.螺旋測微器 B.秒表 C.多用電表 D.交流電源
(2)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟中,其中操作不當?shù)囊粋步驟是____
A.用天平測出重錘的質(zhì)量
B.按照圖示的裝置安裝器件
C.先釋放紙帶,后接通電源
D.測量紙帶上某些點間的距離
(3)利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值。根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上連續(xù)的五個點A、B、C、D、E,測出各點之間的距離如下圖所示。使用交流電的頻率為f,則計算重錘下落的加速度的表達式a=_______(用x1、x2、x3、x4及f表示)
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【題目】如圖用拉力傳感器和速度傳感器探究“加速度與物體受力的關(guān)系”實驗裝置.用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小,在長木板上相距L=48.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器,分別記錄小車到達A、B時的速率.
(1)實驗主要步驟如下:
①將拉力傳感器固定在小車上;
②平衡摩擦力,讓小車做______運動;
③把細線的一端固定在拉力傳感器上,另一端通過定滑輪與鉤碼相連;
④接通電源后自C點釋放小車,小車在細線拉動下運動,記錄細線拉力F的大小及小車分別到達A、B時的速率vA、vB;
⑤改變所掛鉤碼的數(shù)量,重復(fù)④的操作.
(2)下表中記錄了實驗測得的幾組數(shù)據(jù),vB2﹣vA2是兩個速度傳感器記錄速率的平方差,則加速度的表達式a=_______,請將表中第3次的實驗數(shù)據(jù)填寫完整(結(jié)果保留三位有效數(shù)字);
次數(shù) | F(N) | vB2﹣vA2(m2/s2) | a(m/s2) |
1 | 0.60 | 0.77 | 0.80 |
2 | 1.04 | 1.61 | 1.68 |
3 | 1.42 | 2.34 | ______ |
4 | 2.62 | 4.65 | 4.84 |
5 | 3.00 | 5.49 | 5.72 |
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【題目】某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證“動能定理”,他們在實驗室組裝了一套如圖1所示的裝置,另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源一臺,導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、墊塊、細沙若干.當滑塊連接上紙帶,用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時,釋放小桶,滑塊處于靜止狀態(tài).若你是小組中的一位成員,要驗證滑塊所受合外力做的功等于其動能的變化,則:
(1)還需要補充的實驗器材是__________________,_________________.
(2)為了簡化實驗,使滑塊所受合外力等于繩子的拉力,應(yīng)采取的措施是:______;
要使繩子拉力約等于沙和沙桶的重力,應(yīng)滿足的條件是:保持沙和沙桶的質(zhì)量______滑塊的質(zhì)量.
(3)若挑選的一條點跡清晰的紙帶如圖2所示,且已知滑塊的質(zhì)量為M,沙和沙桶的總質(zhì)量為m,相鄰兩個點之間的時間間隔為T,從A點到B、C、D、E點的距離依次為S1、S2、S3、S4,則由此可求得紙帶上由B點到D點所對應(yīng)的過程中,沙和沙桶的重力所做的功W=______ ;該滑塊動能改變量的表達式為△EK= ______ .(結(jié)果用題中已知物理量的字母表示)
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