【題目】如圖所示,在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細管的圓心O處固定一點電荷,將質量為m、帶電荷量為+q的小球從圓弧管的水平直徑端點A由靜止釋放,小球沿細管滑到最低點B時,對管壁恰好無壓力.
(1)求固定于圓心處的點電荷在AB弧中點處的電場強度大;
(2)若把O處固定的點電荷拿走,加上一個豎直向下、電場強度為E的勻強電場,帶電小球仍從A點由靜止釋放,下滑到最低點B時,小球對環(huán)的壓力多大?
【答案】(1)(2)3(mg+qE).
【解析】(1)由A到B,電場力不做功,只有重力做功,由動能定理得: mgR=mv12,
在B點,對小球由牛頓第二定律得:qE-mg=m,
聯(lián)立以上兩式解得: E= .
由于是點電荷形成的電場,AB是點電荷為圓心的圓弧,故AB弧中點的電場強度為
(2)設小球到達B點時的速度為v,由動能定理得:(mg+qE)·r=mv2,①
在B點處小球對環(huán)的彈力為N,由牛頓第二定律得:N-mg-qE=m,②
聯(lián)立①和②式,解得小球在B點受到環(huán)的支持力為:N=3(mg+qE),
由牛頓第三定律得:小球在B點對環(huán)的壓力大小為N=3(mg+qE).
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【題目】如圖所示為交流發(fā)電機示意圖,匝數(shù)為n=100匝的矩形線圈,邊長分別為 10cm和20cm,內阻為5Ω,在磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中繞OO′軸以rad/s的角速度勻速轉動,線圈和外部20Ω的電阻R相接. 求:
(1)若從線圈圖示位置開始計時,寫出線圈中感應電動勢的瞬時值表達式;
(2)電鍵S合上時,電壓表和電流表示數(shù);
(3)通過電阻R的電流最大值是多少;
(4)電阻R上所消耗的電功率是多少;
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【題目】關于傳感器,下列說法正確的是
A. 霍爾元件能把光學量轉化為電學量
B. 干簧管是根據(jù)熱脹冷縮的原理制成的
C. 話筒中的傳感器將電信號轉化成聲音信號
D. 傳感器是把非電信號轉換為電信號的主要元件
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【題目】如圖所示,一價氫離子和二價氦離子(不考慮二者間的相互作用),從靜止開始經(jīng)過同一加速電場加速,垂直打入偏轉電場中,則它們( )
A. 同時離開偏轉電場,但出射點的位置不同
B. 同時離開偏轉電場,出射點的位置相同
C. 先后離開偏轉電場,但出射點的位置相同
D. 先后離開偏轉電場,且出射點的位置不同
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【題目】如圖所示,一絕緣桿長為l的兩端分別帶有等量異種電荷,電荷量的絕對值為Q,處在場強為E的勻強電場中,桿與電場線夾角α=60,若使桿沿順時針方向轉過60(以桿上某一點為圓心轉動),則下列敘述正確的是( )
A. 電場力不做功,兩電荷電勢能不變
B. 電場力做的總功為QEl,兩電荷的電勢能減少
C. 電場力做的總功為-QEl,兩電荷的電勢能增加
D. 電場力做的總功的大小跟轉軸位置有關
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【題目】如圖所示,光滑斜面的傾角為θ,在斜面上放置一矩形線框abcd,ab邊的邊長為l1,bc邊的長為l2,線框的質量為m、電阻為R,線框通過細線與重物相連, 重物的質量為M,斜面上ef線(ef平行底邊)的右方有垂直斜面向上的勻強磁場寬度l3 (l3大于l2),磁感應強度為B.如果線框從靜止開始運動,直至全部進入磁場,且進入磁場的最初一段時間是做勻速運動,則下列說法正確的是
A. 線框abcd進入磁場前運動的加速度為
B. 線框在進入磁場過程中的運動速度v=
C. 線框做勻速運動的時間為
D. 該過程產(chǎn)生的焦耳熱Q=
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【題目】如圖所示,水平面上固定光滑的等腰直角三角形支架OAB,質量m的小環(huán)甲套在OA上,質量m的小環(huán)乙套在OB邊上接近O點處,兩環(huán)之間用長為L的輕繩連接. 兩環(huán)整體的重心在繩子中點處,若將兩小環(huán)從圖示位置靜止釋放,下列說法中正確的是( )
A.兩環(huán)整體重心的運動軌跡是以O為圓心,以為半徑的1/4圓弧
B.兩環(huán)總動能達到最大時,兩環(huán)的速度大小都是
C.小環(huán)甲向上運動過程中,繩子拉力對小環(huán)甲一直做正功
D.小環(huán)乙向下運動過程中,小環(huán)乙重力的功率一直增大
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【題目】如圖所示,理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=1100匝,副線圈匝數(shù)n2=180匝,交流電源的電壓,電阻R=45Ω,電壓表、電流表均為理想電表,則
A. 交流電的頻率為50Hz
B. A1的示數(shù)約為0.13A
C. 該交變電壓不能加在耐壓值為300V的電容器上
D. V的示數(shù)為36V
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【題目】如圖所示,質量均為m的A、B兩物塊置于水平地面上,物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ,物塊間用一水平輕繩相連,繩中無拉力.現(xiàn)用水平力F向右拉物塊A,假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g.下列說法中正確的是( 。
A. 當0<F≤μmg時,繩中拉力為0
B. 當μmg<F≤2μmg時,A、B物體均靜止
C. 當F>2μmg時,繩中拉力等于
D. 無論F多大,繩中拉力都不可能等于
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