【題目】如圖所示,空間存在兩塊平行的彼此絕緣的帶電薄金屬板A、B,間距為d,中央分別開有小孔O、P,F(xiàn)有甲電子以速率v0從O點沿OP方向運動,恰能運動到P點。下列說法正確的是( 。
A.若僅將B板向右平移距離d,則金屬板A、B間的電壓將變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍
B.若僅將B板向右平移距離d,再將甲電子仍然以速率v0從O點沿OP方向運動,甲電子仍然恰能運動到P′點
C.若僅將B板向右平移距離d,再將乙電子從P′點由靜止釋放,則甲、乙兩電子在板間運動時的加速度不同
D.若僅將B板向右平移距離d,再將乙電子從P′點由靜止釋放,則乙電子運動到O點的速率為2v0
【答案】A
【解析】
A.將B板向右平移距離d時,金屬板AB組成的平行板電容帶電量不變,根據(jù)電容的決定式
以及電容的決定式
聯(lián)立得
金屬板AB間的電壓將變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍,故A正確;
B.甲電子以速率v0從O點沿OP方向運動,恰能運動到P點,則有
所以
則甲電子具有的動能小于從O點到P'點靜電力做的功,所以無法到達P′點,故B錯誤;
C.根據(jù)勻強電場電場強度的公式
電容的定義式
以及電容的決定式
聯(lián)立得
則知,在電量Q不變的情況下,僅改變兩板間距離,場強不變,電子所受的電場力相同,加速度相同,故C錯誤;
D.甲電子從O到P過程有
乙電子從P'到O過程有
解得乙電子運動到O點的速率為
故D錯誤。
故選A。
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【題目】某同學利用如圖所示的電路可以測量多個物理量.實驗室提供的器材有:
兩個相同的待測電源(內阻r≈1Ω)
電阻箱R1(最大阻值為999.9Ω)
電阻箱R2(最大阻值為999.9Ω)
電壓表V(內阻約為2kΩ)
電流表A(內阻約為2Ω)
靈敏電流計G,兩個開關S1、S2.
主要實驗步驟如下:
①按圖連接好電路,調節(jié)電阻箱R1和R2至最大,閉合開關S1和S2,再反復調節(jié)R1和R2,使電流計G的示數(shù)為0,讀出電流表A、電壓表V、電阻箱R1、電阻箱R2的示數(shù)分別為0.40A、12.0V、30.6Ω、28.2Ω;
②反復調節(jié)電阻箱R1和R2(與①中的電阻值不同),使電流計G的示數(shù)為0,讀出電流表A、電壓表V的示數(shù)分別為0.60A、11.7V.
回答下列問題:
(1)步驟①中:電流計G的示數(shù)為0時,電路中A和B兩點的電電勢差UAB=_____V;A和C兩點的電勢差UAC=______V;A和D兩點的電勢差UAD=______V;
(2)利用步驟①中的測量數(shù)據(jù)可以求得電壓表的內阻為______Ω,電流表的內阻為______Ω;
(3)結合步驟①步驟②的測量數(shù)據(jù)電源的電動勢E為______V,內阻r為_____Ω.
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【題目】牛頓說:“我們必須普遍地承認,一切物體,不論是什么,都被賦予了相互引力的原理”。任何兩個物體間存在的相互作用的引力,都可以用萬有引力定律計算,而且任何兩個物體之間都存在引力勢能,若規(guī)定物體處于無窮遠處時的勢能為零,則二者之間引力勢能的大小為,其中m1、m2為兩個物體的質量, r為兩個質點間的距離(對于質量分布均勻的球體,指的是兩個球心之間的距離),G為引力常量。設有一個質量分布均勻的星球,質量為M,半徑為R。
(1)該星球的第一宇宙速度是多少?
(2)為了描述電場的強弱,引入了電場強度的概念,請寫出電場強度的定義式。類比電場強度的定義,請在引力場中建立“引力場強度”的概念,并計算該星球表面處的引力場強度是多大?
(3)該星球的第二宇宙速度是多少?
(4)如圖所示是一個均勻帶電實心球的剖面圖,其總電荷量為+Q(該帶電實心球可看作電荷集中在球心處的點電荷),半徑為R,P為球外一點,與球心間的距離為r,靜電力常量為k,F(xiàn)將一個點電荷-q(該點電荷對實心球周圍電場的影響可以忽略)從球面附近移動到p點,請參考引力勢能的概念,求電場力所做的功。
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【題目】某型號的小燈泡其正常發(fā)光時的電壓為4.0V,圖甲為小燈泡的I-U曲線,現(xiàn)將該小燈泡與一電阻值為5.0Ω電阻串聯(lián)后,再與一電動勢E=5.0V、內阻r=5.0Ω的電源,按圖乙的連接方式連接好。則下列說法正確的是( )
A.此時電路中的電流為1A
B.此時R的功率約為為0.392W
C.小燈泡的功率約為為0.672W
D.電源的輸出功率接近1W
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【題目】在紙面平面內有一平面直角坐標系xOy,A為y軸上到O距離為d的點、C為x軸上到O距離為2d的點,在A沿x軸正向以速度v0發(fā)射一個帶負電荷的帶電粒子,粒子質量為m、電荷量為-q。在第一象限內存在沿y軸正方向的勻強電場,在第四象限存在垂直紙面向里、磁場感應強度大小為的勻強磁場,帶電粒子從A點發(fā)出后,經(jīng)過x軸上的C點進入磁場,進入磁場經(jīng)過一段時間后從y軸的下半軸飛出磁場,不計重力,求:
(1)電場場強大小;
(2)帶電粒子在電場和磁場中運動的總時間。
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【題目】利用圖(a)所示的裝置驗證動量守恒定律。在圖(a)中,氣墊導軌上有A、B兩個滑塊,滑塊A右側帶有一彈簧片,左側與打點計時器(圖中未畫出)的紙帶相連;滑塊B左側也帶有一彈簧片,上面固定一遮光片,光電計時器(未完全畫出)可以記錄遮光片通過光電門的時間。實驗測得滑塊A質量m1=0.310kg,滑塊B的質量m2=0.108kg,遮光片的寬度d=1.00cm;打點計時器所用的交流電的頻率為f=50Hz。將光電門固定在滑塊B的右側,啟動打點計時器,給滑塊A一向右的初速度,使它與B相碰;碰后光電計時器顯示的時間為△tB=3.500ms,碰撞前后打出的紙帶如圖(b)所示。
(1)由圖(b)所示紙帶可知,碰撞前A的速度:vA=_______m/s,碰撞后A的速度vA′=______m/s,碰撞后B的速度:vB′=_________m/s;
(2)碰撞后系統(tǒng)總動量為_________;
(3)若實驗允許的相對誤差絕對值(|×100%)最大為5%,由此可計算本實驗的相對誤差絕對值為__________。
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【題目】已知天然材料的折射率都為正值()。近年來,人們針對電磁波某些頻段設計的人工材料,可以使折射率為負值(),稱為負折射率介質。電磁波從正折射率介質入射到負折射介質時,符合折射定律,但折射角為負,即折射線與入射線位于界面法線同側,如圖所示。點波源S發(fā)出的電磁波經(jīng)一負折射率平板介質后,在另一側成實像。如圖2所示,其中直線SO垂直于介質平板,則圖中畫出的4條折射線(標號為1、2、3、4)之中,正確的是( 。
A.1B.2C.3D.4
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【題目】如圖所示,質量為M的小車的表面由光滑水平面和光滑斜面連接而成,其上放一質量為m的球,球與水平面的接觸點為a,與斜面的接觸點為b,斜面傾角為θ。當小車和球一起在水平桌面上做直線運動時,下列說法正確的是( 。
A.若小車勻速運動,則球對斜面上b點的壓力大小為mgcosθ
B.若小車勻速運動,則球對水平面上a點的壓力大小為mgsinθ
C.若小車向左以加速度gtanθ加速運動,則球對水平面上a點無壓力
D.若小車向左以加速度gtanθ加速運動,則小車對地面的壓力小于(M+m)g
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【題目】如圖所示,兩平行金屬導軌置于水平面(紙面)內,導軌間距為l,左端連有一阻值為R的電阻。一根質量為m、電阻也為R的金屬桿置于導軌上,金屬桿右側存在一磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場區(qū)域。給金屬桿一個瞬時沖量使它水平向右運動,它從左邊界進入磁場區(qū)域的速度為v0,經(jīng)過時間t,到達磁場區(qū)域右邊界(圖中虛線位置)時速度為。金屬桿與導軌始終保持垂直且接觸良好,它們之間的動摩擦因數(shù)為μ。除左端所連電阻和金屬桿電阻外,其他電阻忽略不計。求:
(1)金屬桿剛進入磁場區(qū)域時的加速度大小;
(2)金屬桿在滑過磁場區(qū)域的過程中金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱。
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