【題目】質(zhì)量為m的帶正電小球由空中A點(diǎn)無初速自由下落，在t秒末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，再經(jīng)過t秒小球又回到A點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力且小球從未落地，則（ ）

A. 整個(gè)過程中小球電勢(shì)能變化了mg2t2

B. 整個(gè)過程中小球速度增量的大小為2gt

C. 從加電場(chǎng)開始到小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)小球動(dòng)能變化了mg2t2

D. 從A點(diǎn)到最低點(diǎn)小球重力勢(shì)能變化了mg2t2

【答案】B

【解析】

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，抓住位移關(guān)系求出電場(chǎng)力和重力的大小關(guān)系。根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷電勢(shì)能的變化，根據(jù)動(dòng)量定理求出整個(gè)過程中小球速度增量的大小，運(yùn)用動(dòng)能定理可得小球動(dòng)能變化，根據(jù)重力做功判斷從A點(diǎn)到最低點(diǎn)小球重力勢(shì)能變化。

A、自由落體運(yùn)動(dòng)的位移x1=gt2，末速度v=gt，設(shè)加上電場(chǎng)后的加速度為a，則加上電場(chǎng)后在ts內(nèi)的位移x2=vt-at2=gt2-at2，因?yàn)閤2=-x1，解得a=3g，根據(jù)牛頓第二定律有a=，所以電場(chǎng)力F=4mg，電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，則電場(chǎng)力做的正功W=Fx1=2mg2t2，帶電小球電勢(shì)能減小了2mg2t2，故A錯(cuò)誤。

B、整個(gè)過程中由動(dòng)量定理有：Ft-mg2t=mv，解得小球速度增量的大小v=2gt，故B正確。

C、加電場(chǎng)時(shí)，物體的速度v=gt，到最低點(diǎn)時(shí)末速度為零，則由動(dòng)能定理可知?jiǎng)幽軠p小了mg2t2，故C錯(cuò)誤。

D、ts末加上電場(chǎng)勻減速運(yùn)動(dòng)到零的位移：x===，則從A點(diǎn)到最低點(diǎn)的位移：x=+gt2=gt2，則重力做功WG=mg2t2，所以重力勢(shì)能減小量為mg2t2．故D錯(cuò)誤。

故選：B

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下圖一所示：

(1)實(shí)驗(yàn)步驟：

①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平．

②用螺旋測(cè)微器測(cè)量擋光條的寬度，結(jié)果如上圖二所示，由此讀出＝________mm.

③由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離

④將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待重物靜止不動(dòng)時(shí)，釋放滑塊，要求重物落地前擋光條已通過光電門2.

⑤從數(shù)字計(jì)時(shí)器(圖一中未畫出)上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時(shí)間Δt1和Δt2.

⑥用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出重物質(zhì)量m.

(2)用表示直接測(cè)量量的字母寫出下列所求物理量的表達(dá)式：

②滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)瞬時(shí)速度分別為v1＝________和v2＝________.

(3)已知當(dāng)?shù)?/span>(重力加速度為g)．如果在誤差允許的范圍內(nèi)等式________ 成立 ，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．（用已測(cè)物理量字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的小車，由右端的光滑弧形斜面、長(zhǎng)為L的粗糙水平部分和左端的彈性擋板構(gòu)成，小車整體質(zhì)量為2m。小車開始靜止在光滑的水平地面上。現(xiàn)在從距小車水平部分高為H的弧形斜面上的P點(diǎn)由靜止釋放一滑塊，滑塊質(zhì)量為m，滑塊與小車水平部分的動(dòng)摩擦系數(shù)=0.2，重力加速度為g。求下列問題：

（1）若小車固定，滑塊第一次剛滑到水平部分的速度大��；

（2）若小車不固定，滑塊第一次剛滑到水平部分的速度大��；

（3）若小車不固定，且滑塊與小車擋板的碰撞是彈性碰撞，L=2H,滑塊相對(duì)小車靜止時(shí)，滑塊距擋板的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圓心為O，半徑為R的半圓的直徑兩端。各固定有一般垂直半圓平面的長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b，兩導(dǎo)線中通有大小分別為和且方向向里的電流。已知長(zhǎng)直導(dǎo)線產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，其中k為常數(shù)、l為導(dǎo)線中電流、r為某點(diǎn)到導(dǎo)線的距離，則下列說法中正確的是（ ）

A. 圓心O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向由a指向b

B. 在直徑ab上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)與b點(diǎn)距離為

C. 在半圓上一定存在磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿半圓切線方向的位置

D. 在半圓上一定存在磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行于直徑ab的位置

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN，PQ處于豎直向下的足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌右端接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置。并與導(dǎo)軌接觸良好�，F(xiàn)使金屬棒以某初速度水平向左運(yùn)動(dòng)。它先后經(jīng)過位置a、b后，到達(dá)位置c處剛好靜止。已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，金屬棒經(jīng)過a、b處的速度分別為、，a、b間距離等于b、c間距離，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。下列說法中正確的是（ ）

A. 金屬棒運(yùn)動(dòng)到a處時(shí)的加速度大小為

B. 金屬棒運(yùn)動(dòng)到b處時(shí)通過電阻R的電流方向由N指向Q

C. 金屬棒在a→b過程中通過電阻R的電荷量是b→c的2倍

D. 金屬棒在a處的速度是其在b處速度的2倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019年4月10日，人類史上首張黑洞照片發(fā)布，照片中是室女座巨橢圓星系M87的黑洞照片，這是黑洞存在最直接的視覺證據(jù)。黑洞最初是一個(gè)衰老的巨大恒星，它的質(zhì)量要達(dá)到太陽的數(shù)十倍以上，恒星不斷的發(fā)光發(fā)熱，隨著恒星中心的“燃料”不斷消耗，恒星內(nèi)部能量不足，無法支撐外殼重壓，恒星內(nèi)核開始塌縮。最終，所有物質(zhì)縮成一個(gè)體積接近無限小的點(diǎn)，這便是奇點(diǎn)。奇點(diǎn)會(huì)形成強(qiáng)大引力場(chǎng)，吸收周圍物質(zhì)，就連光也會(huì)被吸進(jìn)去，至此黑洞誕生。拍攝黑洞用的是事件視界望遠(yuǎn)鏡，該望遠(yuǎn)鏡收集到的不是我們?nèi)粘５目梢姽�，而是一種波長(zhǎng)比光波更長(zhǎng)的亞毫米波，亞毫米波本身是沒有顏色的區(qū)別，科學(xué)家們實(shí)際上只能感受到強(qiáng)弱的不同。發(fā)布的圖片中心黑暗區(qū)域正中為黑洞。周圍環(huán)繞一個(gè)新月狀光環(huán)，一側(cè)亮一些，另一側(cè)暗一些，是因?yàn)楣猸h(huán)旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致接收者接收到相位和頻率變化造成的。根據(jù)以上信息下列說法正確是

A. 恒星發(fā)光發(fā)熱是恒星內(nèi)部的核裂變?cè)斐傻?/span>

B. 環(huán)狀新月型光環(huán)上下兩側(cè)不對(duì)稱是多普勒效應(yīng)造成的

C. 黑洞的第一宇宙速度是光速

D. 事件視界望遠(yuǎn)鏡收集的亞毫米波比可見光的頻率大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，豎直環(huán)A半徑為r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左右兩側(cè)各有一檔板固定在地上，B不能左右運(yùn)動(dòng)，在環(huán)的最低點(diǎn)靜放有一小球C，A、B、C的質(zhì)量均為m．給小球一水平向右的瞬時(shí)速度V，小球會(huì)在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，為保證小球能通過環(huán)的最高點(diǎn)，且不會(huì)使環(huán)在豎直方向上跳起，（不計(jì)小球與環(huán)的摩擦阻力），最低點(diǎn)瞬時(shí)速度必須滿足

A. 最小值 B. 最大值 C. 最小值 D. 最大值

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】回旋加速器是現(xiàn)代高能物理研究中用來加速帶電粒子的常用裝置。圖1為回旋加速器原理示意圖，置于高真空中的兩個(gè)半徑為R的D形金屬盒，盒內(nèi)存在與盒面垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。兩盒間的距離很小，帶電粒子穿過的時(shí)間極短可以忽略不計(jì)。位于D形盒中心A處的粒子源能產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，粒子的初速度可以忽略。粒子通過兩盒間被加速，經(jīng)狹縫進(jìn)入盒內(nèi)磁場(chǎng)。兩盒間的加速電壓按圖2所示的余弦規(guī)律變化，其最大值為U0。加速過程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用。已知t0=0時(shí)刻產(chǎn)生的粒子每次通過狹縫時(shí)都能被最大電壓加速。求

(1)兩盒間所加交變電壓的最大周期T0；

(2)t0=0時(shí)刻產(chǎn)生的粒子第1次和第2次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后的軌道半徑之比；

(3) 與時(shí)刻產(chǎn)生的粒子到達(dá)出口處的時(shí)間差。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)電路，所用器材有：電動(dòng)勢(shì)為3V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡，符合實(shí)驗(yàn)要求的滑動(dòng)變阻器、已經(jīng)機(jī)械調(diào)零的電壓表和電流表，以及開關(guān)和導(dǎo)線若干，所有元器件都完好。采用如下步驟完成實(shí)驗(yàn)：

（1）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器______（選填“左”或“右”）端；

（2）閉合開關(guān)后，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變隉器，電流表和電壓表的示數(shù)總調(diào)不到零，但小燈泡亮度有變化，則故障的原因可能是______（選填a、b、c、d、e、f、g、h）導(dǎo)線斷路；

（3）排除故障后，移動(dòng)滑片P，電壓表指針?biāo)傅奈恢萌鐖D所示，則電壓表的讀數(shù)為______V；（保留兩位小數(shù)）

（4）記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制出小燈泡的U-I圖象，如圖所示。根據(jù)圖象提供的信息，請(qǐng)計(jì)算出小燈泡達(dá)到額定電壓正常工作時(shí)的電阻值為______Ω；

（5）小燈泡的U-I圖象是曲線而不是過原點(diǎn)的直線，其原因是______。

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