【題目】如圖所示,兩個大平行金屬板M、N間距離d=1.2cm,兩板接在電壓U=240V的電源上,M板接地,板間A點距M板0.2cm,B點距N板0.5cm。一個q=﹣3×10﹣4C的電荷放在A點處,試求:
(1)該電荷在A點所受的靜電力;
(2)該電荷在A點所具有的電勢能和A點的電勢;
(3)若該電荷由A點運動到B點,靜電力做多少功,是正功還是負功。
【答案】(1)6 N 方向豎直向下;(2)1.2×10﹣2 J ﹣40 V;(3)3×10﹣2 J,是負功。
【解析】
(1)平行金屬板間為勻強電場,且方向豎直向上,電場強度大小為
所以電荷在A點所受的靜電力:F=qE=3×10﹣4×2.0×104 N=6 N,方向豎直向下。
(2)金屬板M的電勢為零,即φM=0,則有
UMA=EdMA=2.0×104×0.2×10﹣2 V=40 V
又因UMA=φM﹣φA
所以φA=﹣40 V
電荷在A點的電勢能:EpA=qφA=﹣3×10﹣4×(﹣40)J=1.2×10﹣2 J
(3)電荷從A點運動到B點,靜電力做的功為
WAB=qEdAB
又因dAB=d﹣dBN﹣dAM=0.5 cm。
解得:WAB=﹣3×10﹣2 J,為負功。
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【題目】在一根足夠長的豎直絕緣桿上,套著一個質(zhì)量為m、帶電量為-q的小球,球與桿之間的動摩擦因數(shù)為μ.場強為E的勻強電場和磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向如圖所示,小球由靜止開始下落。
(1)小球開始下落時的加速度為多大?
(2)小球運動的最大加速度為多大?
(3)小球運動的最大速度為多大?
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【題目】如圖所示,在“研究平拋物體的運動”的實驗中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長l=1.25 cm.若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度的計算式為(用l和g表示)________,其值是________(g=9.8 m/s2),小球在b點的速率是________.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示,理想變壓器原線圈的匝數(shù)n1=1500匝,副線圈的膽數(shù)n2=150匝,R0、R1、R2均為定值電阻,原線圈接u=31lsin (l00πt) V的交流電源.起初開關(guān)S處于閉合狀態(tài).下列說法中正確的是()
A. 電壓表示數(shù)為22V
B. 當開關(guān)S斷開后,電壓表示數(shù)變小
C. 當開關(guān)S斷開后,電流表示數(shù)變大
D. 當開關(guān)S斷開后,變壓器的輸出功率減小
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【題目】在里約奧運會女子十米臺決賽中,中國選手、四川妹子任茜為中國代表團拿下里約奧運會的第20枚金牌,也成為了中國奧運史上第一個00后冠軍.如圖所示,她在某次練習跳水時保持同一姿態(tài)在空中下落一段距離,重力對她做功950J,她克服阻力做功50J.任茜在此過程中( 。
A. 機械能減小了50JB. 動能增加了950J
C. 動能增加了1000JD. 重力勢能減小了1000J
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【題目】一個面積恒為S=0.04m2,匝數(shù)=100匝的線圈垂直放入勻強磁場中,已知磁感應(yīng)強度B 隨時間t變化的規(guī)律如圖,則下列說法正確的是( )
A. 在0-2s內(nèi),穿過線圈的磁通量的變化率等于0.08Wb/s
B. 在0-2s內(nèi),穿過線圈的磁通量的變化率等于0
C. 在0-2s內(nèi),線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢等于8V
D. 在第3s末線圈中產(chǎn)生的電動勢為0
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【題目】如圖所示,一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1,原線圈與一可變電阻串聯(lián)后,接入一正弦交流電源;副線圈電路中固定電阻的阻值為R0,負載電阻的阻值R=11R0,V是理想電壓表,現(xiàn)將負載電阻的阻值減小為R=5R0,保持變壓器輸入電流不變,此時電壓表的讀數(shù)為5.0 V,則( )
A. 此時原線圈兩端電壓的最大值約為34 V
B. 此時原線圈兩端電壓的最大值約為24 V
C. 原線圈兩端原來的電壓有效值約為68 V
D. 原線圈兩端原來的電壓有效值約為48 V
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【題目】兩顆互不影響的行星P1、P2,各有一顆近地衛(wèi)星S1、S2繞其做勻速圓周運動.圖中縱軸表示行星周圍空間某位置的引力加速度a,橫軸表示該位置到行星中心距離r平方的倒數(shù),關(guān)系圖如圖所示,衛(wèi)星S1,S2的引力加速度大小均為a0,則( )
A. S1的質(zhì)量比S2的大B. P1的質(zhì)量比P2的大
C. 質(zhì)量大的衛(wèi)星受到的引力大D. S1的軌道半徑比S2的小
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【題目】如圖所示,矩形邊界ABCD內(nèi)存在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,方向垂直紙面向里,AB長為2L,AD長為L。從AD的中點E以不同速率發(fā)射粒子,速度方向與AD成30°角,粒子帶正電,電量為q,質(zhì)量為m,不計粒子重力與粒子間的相互作用,下列判斷正確的是( )
A. 粒子可能從BC邊離開
B. 經(jīng)過AB邊的粒子最小速度為
C. 經(jīng)過AB邊的粒子最大速度為
D. AB邊上有粒子經(jīng)過的區(qū)域長度為2L
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