【題目】在電荷量為Q的點電荷激發(fā)電場空間中,距Q為r處電勢表達式為φ= ,其中k為靜電力常量,取無窮遠處為零電勢點.今有一電荷量為Q的正點電荷,固定在空間中某處.一電荷量為q、質量為m的負點電荷繞其做橢圓運動,不計負點電荷重力.Q位于橢圓的一個焦點上,橢圓半長軸長為a,焦距為c,該點電荷動能與系統(tǒng)電勢能之和表達式正確的是( 。
A.
B.﹣
C.﹣
D.﹣
【答案】B
【解析】解:如圖所示,AB兩點為負電荷轉動中的近地點和遠地點,做橢圓運動的電荷在近地點和遠地點的軌道曲率半徑相同,設曲率半徑為r;
則對A點: =
對B點有:
則有: =
電荷的引力勢能為EP=φq=﹣ ,動能為EK= mv2;
則衛(wèi)星在A、B兩點的機械能分別為:
EA= mvA2﹣
EB= mvB2﹣
根據機械能守恒有:EA=EB;
聯(lián)立解得:mv2A= ;mvB2=
將速度分別代入,則可得出總機械能E=﹣ ,B符合題意,ACD不符合題意.
所以答案是的:B.
【考點精析】利用萬有引力定律及其應用和機械能守恒及其條件對題目進行判斷即可得到答案,需要熟知應用萬有引力定律分析天體的運動:把天體的運動看成是勻速圓周運動,其所需向心力由萬有引力提供.即 F引=F向;應用時可根據實際情況選用適當的公式進行分析或計算.②天體質量M、密度ρ的估算;在只有重力(和彈簧彈力)做功的情形下,物體動能和重力勢能(及彈性勢能)發(fā)生相互轉化,但機械能的總量保持不變.
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【題目】在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中,采用如圖甲所示的裝置。
(1)本實驗主要應用的方法是_______。
A.控制變量法
B.假設法
C.理想實驗法
D.類比法
(2)實驗中,需要平衡摩擦力和其它阻力,正確的操作方法是把長木板右端墊高,在______(選填“掛”或“不掛”)砝碼和砝碼盤、小車______(選填“拖”或“不拖”)紙帶、打點計時器______(選填“打點”或“不打點”)的情況下,輕推一下小車,若小車做勻速運動,則表明已經消除了摩擦力和其它阻力的影響。
(3)在某次實驗中,打出了一條紙帶如圖乙所示。計時器打點的時間間隔為0.02s,且相鄰兩個計數點之間有4個點未畫出。經測量得出各計數點間的距離如圖所示。則小車的加速度a=________m/s2(結果保留兩位有效數字)。
(4)在探究加速度與力的關系時,可認為細線對小車的拉力等于砝碼 和砝碼盤的重力。某同學根據測量數據作出的a-F 圖像如圖丙所示。由此推斷該實驗主要存在的兩個問題是:
①______________________________________________;②_____________________________________________________。
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【題目】如圖所示,邊長為L的正方形閉合導體線框abed質量為m,在方向水平的勻強磁場上方某髙度處自由落下并穿過磁場區(qū)域.線框在下落過程中形狀不變,ab邊始終保持與磁場邊界線平行,線框平面與磁場方向垂直.已知磁場區(qū)域高度h>L,重力加速度為g,下列判斷正確的是( )
A.若進入磁場時線框做勻速運動,則離開磁場時線框也一定做勻速運動
B.若進入磁場時線框做減速運動,則離開磁場時線框也一定做減速運動
C.若進入磁場過程中線框產生的熱量為mgL,則離開磁場過程中線框產生的熱量也一定等于mgL
D.若進入磁場過程線框截面中通過的電量為q,則離開磁場過程線框中通過的電量也一定等于q
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【題目】如圖,質量為M的足夠長金屬導 軌abcd放在光滑的絕緣水平面上.一電阻不計,質量為m的導體棒PQ放置在導軌上,始終與導軌接觸良好,PQbc構成矩形.棒與導軌間動摩擦因數為μ,棒左側有兩個固定于水平面的立柱.導軌bc段長為L,開始時PQ左側導軌的總電阻為R,右側導軌單位長度的電阻為R0 . 以ef為界,其左側勻強磁場方向豎直向上,右側勻強磁場水平向左,磁感應強度大小均為B.在t=0時刻,一水平向左的拉力F垂直作用于導軌的bc邊上,使導軌由靜止開始做勻加速直線運動,加速度為a.
(1)求回路中感應電動勢及感應電流隨時間變化的表達式;
(2)寫出拉力F的表達式,并求經過多少時間拉力F達到最大值,拉力F的最大值為多少?
(3)某一過程中回路產生的焦耳熱為Q,導軌克服摩擦力做功為W,求導軌動能的增加量.
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【題目】取一根柔軟的彈性繩,將繩的右端固定在豎直墻壁上,繩的左端自由,使繩處于水平伸直狀態(tài).從繩的端點開始用彩筆每隔0.50m標記一個點,依次記為A、B、C、D…如圖所示.現用振動裝置拉著繩子的端點A沿豎直方向做簡諧運動,若A點起振方向向上,經0.1s第一次達正向最大位移,此時C點恰好開始起振,則
①繩子形成的波是橫波還是縱波?簡要說明判斷依據,并求波速為多大;
②從A開始振動,經多長時間J點第一次向下達到最大位移?
③畫出當J點第一次向下達到最大位移時的波形圖象.
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【題目】如圖中A為理想電流表,V1和V2為理想電壓表,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器,電源E的內阻不計( )
A.R2不變時,V2讀數與A讀數之比等于R1
B.R2不變時,V1讀數與A讀數之比等于R1
C.R2改變一定量時,V2讀數的變化量與A讀數的變化量之比的絕對值等于R1
D.R2改變一定量時,V1讀數的變化量與A讀數的變化量之比的絕對值等于R1
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【題目】等離子氣流由左方連續(xù)以v0射入P1和P2兩板間的勻強磁場中,ab直導線與P1、P2相連接,線圈A與直導線cd連接.線圈A內有隨圖2所示的變化磁場,且磁場B的正方向規(guī)定為向左,如圖1所示,則下列敘述正確的是( 。
A.0~1s內ab、cd導線互相排斥
B.1~2s內ab、cd導線互相吸引
C.2~3s內ab、cd導線互相吸引
D.3~4s內ab、cd導線互相排斥
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【題目】如圖所示,足夠長的水平軌道左側b1b2﹣c1c2部分軌道間距為2L,右側c1c2﹣d1d2部分的軌道間距為L,曲線軌道與水平軌道相切于b1b2 , 所有軌道均光滑且電阻不計.在水平軌道內有斜向下與豎直方向成θ=37°的勻強磁場,磁感應強度大小為B=0.1T.質量為M=0.2kg的金屬棒B垂直于導軌靜止放置在右側窄軌道上,質量為m=0.1kg的導體棒A自曲線軌道上a1a2處由靜止釋放,兩金屬棒在運動過程中始終相互平行且與導軌保持良好接觸,A棒總在寬軌上運動,B棒總在窄軌上運動.已知:兩金屬棒接入電路的有效電阻均為R=0.2Ω,h=0.2m,L=0.2m,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2求:
(1)金屬棒A滑到b1b2處時的速度大小;
(2)金屬棒B勻速運動的速度大;
(3)在兩棒整個的運動過程中通過金屬棒A某截面的電量;
(4)在兩棒整個的運動過程中金屬棒A、B在水平導軌間掃過的面積之差.
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【題目】在如圖所示的位移一時間圖象和速度一時間圖象中,給出的四條圖線甲、乙、丙、丁分別代表四輛車由同一地點向同一方向運動的情況,則下列說法正確的是
A. 甲車做曲線運動,乙車做直線運動
B. 0~t1時間內,甲車通過的路程大于乙車通過的路程
C. 丙、丁兩車在t2時刻相距最遠
D. 0~ t2時間內.丙、丁兩車的平均速度相等
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