【題目】如圖所示,粗糙絕緣的水平面附近存在一平行于水平面的電場,其中某一區(qū)域的電場線與x軸平行,在x軸上的電勢φ與坐標(biāo)x的關(guān)系如圖中曲線所示,曲線過(0.1,4.5)和(0.15,3)兩點,圖中虛線為該曲線過點(0.15,3)的切線,F(xiàn)有一質(zhì)量為0.20 kg、電荷量為+2.0×10-8 C的滑塊P(可視為質(zhì)點),從x=0.10 m處由靜止釋放,其與水平面的動摩擦因數(shù)為0.02,取重力加速度g=10 m/s2。則下列說法中正確的是( )
A.滑塊P運動過程中的電勢能逐漸減小
B.滑塊P運動過程中的加速度逐漸增大
C.x=0.15 m處的電場強(qiáng)度大小為2.0×106 N/C
D.滑塊P運動的最大速度為0.5 m/s
【答案】AC
【解析】
A.在φ-x圖像中,圖線的斜率表示電場強(qiáng)度,由圖可知,滑塊P運動過程中,電場方向不變,電場力始終做正功,則電勢能逐漸減小,故A正確;
BC.由A可知,圖線的斜率表示電場強(qiáng)度,處的場強(qiáng)為
則此時的電場力大小為
滑動摩擦力大小為
此時電場力與滑動摩擦力大小相等,由圖可知圖線斜率逐漸減小,故在之前,電場力大于摩擦力,滑塊做加速運動,加速度逐漸減小,在之后,電場力小于摩擦力,做減速運動,加速度逐漸增大,故B錯誤,C正確;
D.滑塊加速度為零時,速度最大,由BC選項可知,在時,電場力和摩擦力大小相等,加速度為零,此時滑塊的速度最大,根據(jù)動能定理得
由圖可知處和處的電勢差大約為,代入解得最大速度大約為,故D錯誤。
故選AC。
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【題目】如圖甲所示,在傾角為θ的光滑斜面上分布著垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場,以垂直于斜面向上為磁感應(yīng)強(qiáng)度正方向,其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示。一質(zhì)量為m、電阻為R的矩形金屬框從t=0時刻由靜止釋放,t3時刻的速度為v,移動的距離為L,重力加速度為g,線框面積為S,t1=t0、t2=2t0、t3=3t0,在金屬框下滑的過程中,下列說法正確的是( )
A.t1~t3時間內(nèi)金屬框中的電流先沿逆時針后順時針
B.0~t3時間內(nèi)金屬框做勻加速直線運動
C.0~t3時間內(nèi)金屬框做加速度逐漸減小的直線運動
D.0~t3時間內(nèi)金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱為
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【題目】如圖所示,矩形線圈面積為S,匝數(shù)為N,線圈總電阻為r,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,外電路電阻為R,當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,下列判斷不正確的是( 。
A. 電壓表的讀數(shù)為
B. 通過電阻R的電荷量為
C. 電阻R所產(chǎn)生的焦耳熱為
D. 當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過30°時的電流為
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【題目】利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌驗證動量守恒定律,在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個質(zhì)量均為m的滑塊,每個滑塊的一端分別與穿過打點計時器的紙帶相連,兩個打點計時器所用電源的頻率均為f。氣墊導(dǎo)軌正常工作后,接通兩個打點計時器的電源,并讓兩滑塊以不同的速度相向運動,兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運動。圖乙為某次實驗打出的點跡清晰的紙帶的一部分,在紙帶上以同間距的6個連續(xù)點為一段劃分紙帶,用刻度尺分別量出其長度s1、s2和s3.若題中各物理量的單位均為國際單位。
(1)碰撞前,兩滑塊的動量大小分別為_______、_______,兩滑塊的總動量大小為______;碰撞后,兩滑塊的總動量大小為_______。
(2)s1、s2和s3滿足什么關(guān)系,說明兩滑塊相碰過程動量守恒?答:________。重復(fù)上述實驗,多做幾次。若碰撞前、后兩滑塊的總動量在實驗誤差允許的范圍內(nèi)總是相等,則動量守恒定律得到驗證。
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【題目】2018年12月12日,嫦娥四號開始實施近月制動,為下一步月面軟著陸做準(zhǔn)備,首先進(jìn)入月圓軌道Ⅰ,其次進(jìn)入橢圓著陸軌道Ⅱ,如圖所示,B為近月點,A為遠(yuǎn)月點,關(guān)于嫦娥四號衛(wèi)星,下列說法正確的是( 。
A.衛(wèi)星在軌道Ⅱ上A點的加速度小于在B點的加速度
B.衛(wèi)星沿軌道Ⅰ運動的過程中,衛(wèi)星中的科考儀器處于超重狀態(tài)
C.衛(wèi)星從軌道Ⅰ變軌到軌道Ⅱ,機(jī)械能增大
D.衛(wèi)星在軌道Ⅱ經(jīng)過A點時的動能大于在軌道Ⅱ經(jīng)過B點時的動能
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【題目】如圖所示,一圓柱形汽缸豎直放置,汽缸正中間有擋板,位于汽缸口的活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體;钊馁|(zhì)量為m,橫截面積為S。開始時,活塞與汽缸底部相距L,測得氣體的溫度為T0,F(xiàn)緩慢降溫,讓活塞緩慢下降,直到恰好與擋板接觸但不擠壓。然后在活塞上放一重物P,對氣體緩慢加熱,讓氣體的溫度緩慢回升到T0,升溫過程中,活塞不動。已知大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g,不計活塞與汽缸間摩擦。
(ⅰ)求活塞剛與擋板接觸時氣體的溫度和重物P的質(zhì)量的最小值;
(ⅱ)整個過程中,氣體是吸熱還是放熱,吸收或放出的熱量為多少?
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【題目】矩形線框abcd固定放在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向與線圈平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的圖象如圖所示.設(shè)t=0時刻,磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里,圖中i表示線圈中感應(yīng)電流的大小(規(guī)定電流沿順時針方向為正),F(xiàn)表示線框ab邊所受的安培力的大小(規(guī)定ab邊中所受的安培力方向向左為正),則下列圖象中可能正確的是
A. B.
C. D.
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【題目】如圖(甲)所示,研究平拋運動規(guī)律的實驗裝置放置在水平桌面上,利用光電門傳感器和碰撞傳感器可以測得小球的水平初速度v0和飛行時間t,底板上的標(biāo)尺可以測得水平位移d。
(1)控制斜槽軌道的水平槽口高度h不變,讓小球從斜槽的不同高度處滾下,以不同的速度沖出水平槽口,下列說法正確的是(____)
A.落地點的水平距離d與初速度v0成反比
B.落地點的水平距離d與初速度v0成正比
C.飛行時間t與初速度v0大小無關(guān)
D.飛行時間t與初速度v0成正比
(2) 另一位同學(xué)做實驗時根據(jù)實驗畫出的平拋小球的運動軌跡,如圖乙所示,O為拋出點。在軌跡上任取兩點A、B,分別測得A點的豎直坐標(biāo)y1=4.90cm、B點的豎直坐標(biāo):y2=44.10cm,A、B兩點水平坐標(biāo)間的距離△x=40.00cm,g取9.80m/s2,則平拋小球的初速度v0為____m/s。
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【題目】如圖甲所示為歷史上著名的襄陽炮,因在公元1267-1273年的宋元襄陽之戰(zhàn)中使用而得名,其實質(zhì)就是一種大型拋石機(jī)。它采用杠桿式原理,由一根橫桿和支架構(gòu)成,橫桿的一端固定重物,另一端放置石袋,發(fā)射時用絞車將放置石袋的一端用力往下拽,而后突然松開,因為重物的牽綴,長臂會猛然翹起,石袋里的巨石就被拋出。將其工作原理簡化為圖乙所示,橫桿的質(zhì)量不計,將一質(zhì)量m=10kg,可視為質(zhì)點的石塊,裝在橫桿長臂與轉(zhuǎn)軸O點相距L=5m的末端口袋中,在轉(zhuǎn)軸短臂右端固定一重物M,發(fā)射之前先利用外力使石塊靜止在地面上的A點,靜止時長臂與水平面的夾角α=37°,解除外力后石塊被發(fā)射,當(dāng)長臂轉(zhuǎn)到豎直位置時立即停止運動,石塊被水平拋出,落在水平地面上,石塊落地位置與O點的水平距離s=20m,空氣阻力不計,g取10m/s2。則( )
A.石塊水平拋出時的初速度為l0m/s
B.石塊水平拋出時的初速度為20m/s
C.從A點到最高點的過程中,長臂對石塊做的功為2050J
D.從A點到最高點的過程中,長臂對石塊做的功為2500J
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