【題目】如圖,光滑絕緣半球槽的半徑為R,處在水平向右的勻強電場中,一質(zhì)量為m的帶電小球從槽的右端A處無初速沿軌道滑下,滑到最低點B時,球?qū)壍赖膲毫?/span>1.5mg.求:
(1)小球受到的電場力的大小和方向.
(2)帶電小球在滑動過程中的最大速度.
【答案】(1),方向水平向右 (2)
【解析】
(1) 設(shè)小球運動到最底位置B時速度為v,小球從A處沿槽滑到最底位置B的過程中,根據(jù)動能定理結(jié)合向心力公式聯(lián)立方程即可求解;
(2) 小球在滑動過程中最大速度的條件:是小球沿軌道運動過程某位置時切向合力為零,設(shè)此時小球和圓心間的連線與豎直方向的夾角為θ,根據(jù)幾何關(guān)系及動能定理即可求解
(1) 設(shè)小球運動到最底位置B時速度為v,此時
解得:
若不受電場力,則
解得:
因為v′>v
所以此過程中電場力做負功,電場力方向水平向右;
設(shè)電場力大小為F,由題意,小球從A處沿槽滑到最底位置B的過程中,根據(jù)動能定理得:
解得:,方向水平向右;
(2) 小球在滑動過程中最大速度的條件:是小球沿軌道運動過程某位置時切向合力為零,設(shè)此時小球和圓心間的連線與豎直方向的夾角為θ,如圖
mgsinθ=Fcosθ
解得:
小球由A處到最大速度位置得過程中有:
解得:。
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【題目】在光滑水平面上,a、b兩小球沿同一直線都以初速度大小v0做相向運動,a、b兩小球的質(zhì)量分別為ma和mb,當兩小球間距小于或等于L時,兩小球受到大小相等、方向相反的相互排斥的恒力作用;當兩小球間距大于L時,相互間的排斥力為零,小球在相互作用區(qū)間運動時始終未接觸,兩小球運動時速度v隨時間t的變化關(guān)系圖象如圖所示,下列說法中正確的是( 。
A. 在t1時刻兩小球間距最小
B. 在t2時刻兩小球的速度相同,且大小為
C. 在0t3時間內(nèi),b小球所受排斥力方向始終與運動方向相同
D. 在0t3時間內(nèi),排斥力對a、b兩小球的沖量大小相等
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【題目】物體從h高處自由下落,它在落地前1s內(nèi)共下落35m,g=10m/s2.下列說法中正確的有( 。
A. 物體下落的時間為4s
B. 物體落地時速度為40m/s
C. 下落后第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi),每段位移之比為1:2:3
D. 落地前2s內(nèi)共下落60m
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【題目】關(guān)于電流,下列說法中正確的是( )
A. 電流流向總是從高電勢流向低電勢
B. 導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比
C. 單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體截面的電量越多,導(dǎo)體中的電流越大
D. 因為電流有方向,所以電流是矢量
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【題目】規(guī)格為“8V 4 W”的小燈泡與小型直流電動機D(其線圈內(nèi)阻為r0=0.4Ω)并聯(lián)后,接至電動勢為10V,內(nèi)電阻r=0.5Ω的電源上,小燈泡恰好正常發(fā)光,求:
(1)通過小燈泡的電流IL和電源的內(nèi)電壓Ur。
(2)電路中的總電流I和通過電動機D的電流ID。
(3)電動機的輸入功率P和電動機的輸出功率P出。
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【題目】如圖甲所示,ABC為某種材料制成等腰直角三棱鏡,且直角邊長為L。一細束單色光從斜邊AC上的O點(AO長度未知)垂直于AC面射入,經(jīng)兩次反射后,又從AC邊射出,已知三棱鏡對光的折射率為2,光在真空中的傳播速度為c,求:
①光在棱鏡中傳播的時間;
②如圖乙所示,如果光線在O點以一定的入射角θ射入,結(jié)果光線經(jīng)AB面反射到BC面上恰好發(fā)生全反射,求人射角θ的正弦值。
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【題目】某同學(xué)準備自己動手制作一個歐姆表,可以選擇的器材如下:
①電池E(電動勢和內(nèi)阻均未知)
②表頭G(刻度清晰,但刻度值不清晰,量程Ig未知,內(nèi)阻未知)
③電壓表V(量程為1.5V,內(nèi)阻Rv=1000Ω)
④滑動變阻器R1(0~10Ω)
⑤電阻箱R2(0~1000Ω)
⑥開關(guān)一個,理想導(dǎo)線若干
(1)為測量表頭G的量程,該同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示電路。圖中電源即電池E. 閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器R1滑片至中間位置附近某處,并將電阻箱阻值調(diào)到40Ω時,表頭恰好滿偏,此時電壓表V的示數(shù)為1.5V;將電阻箱阻值調(diào)到115Ω,微調(diào)滑動變阻器R1滑片位置,使電壓表V示數(shù)仍為1.5V,發(fā)現(xiàn)此時表頭G的指針指在如圖乙所示位置,由以上數(shù)據(jù)可得表頭G的內(nèi)阻Rg=______Ω,表頭G的量程Ig=_____mA.
(2)該同學(xué)接著用上述器材測量該電池E的電動勢和內(nèi)阻,測量電路如圖丙所示,電阻箱R2的阻值始終調(diào)節(jié)為1000Ω:圖丁為測出多組數(shù)據(jù)后得到的圖線(U為電壓表V的示數(shù),I為表頭G的示數(shù)),則根據(jù)電路圖及圖線可以得到被測電池的電動勢E=______V,內(nèi)阻r=______.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(3)該同學(xué)用所提供器材中的電池E、表頭G及滑動變阻器制作成了一個歐姆表,利用以上(1)、(2)問所測定的數(shù)據(jù),可知表頭正中央刻度為____.
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【題目】手提電腦散熱底座一般設(shè)置有四個卡位用來調(diào)節(jié)角度。如圖甲所示,某同學(xué)將電腦放在散熱底座上,為了獲得更好的舒適度,由原卡位4調(diào)至卡位1增大傾角如圖乙,電腦始終處于靜止狀態(tài),則
A. 電腦受到4個力的作用
B. 電腦受到的合力變大
C. 散熱器對電腦的作用力方向豎直向上
D. 電腦受到的重力和支持力的合力變小
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【題目】如圖所示,一小型發(fā)電機內(nèi)的矩形線圈在勻強磁場中以恒定的角速度繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動,線圈匝數(shù)n=100,穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間按正弦規(guī)律變化,如圖所示。發(fā)電機線圈電阻r=4Ω,外電路中的電阻R=6Ω,燈泡L電阻RL=12Ω,不計其他電阻,交流電流表為理想電流表。(π=3.14)求:
(1)線圈從圖示位置開始轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的電動勢的瞬時值表達式;
(2)從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量。
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