【題目】質(zhì)量為0.1kg的帶正電小球處在豎直向上、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場中,由地面靜止起開始運(yùn)動,6秒末電場突然消失,再經(jīng)過6秒小球落回到出發(fā)點(diǎn).不計(jì)空氣阻力.重力加速度g取10m/s2,取地面處的重力勢能和電勢能為零.求:
(1)小球上升過程中小球電勢能的變化量;
(2)小球運(yùn)動過程中的最大機(jī)械能和最大動能;
(3)若6秒末原電場并未消失,而是大小不變,方向豎直向下,當(dāng)小球的動能和重力勢能相等時(shí),小球離地的高度.
【答案】(1)小球上升過程中小球電勢能的減小80J;
(2)小球運(yùn)動過程中的最大機(jī)械能為80J和最大動能為80J;
(3)若6秒末原電場并未消失,而是大小不變,方向豎直向下,當(dāng)小球的動能和重力勢能相等時(shí),小球離地的高度48m
【解析】
(1)小球電場力作用下上升過程中,根據(jù)牛頓第二定律有:
解得:
電場消失后加速度
a2=g,
在電場作用下的位移:
電場消失后:
且
a2=3a1
則:
,
△E電==﹣80J
電勢能減小了80J;
(2)電場力做的功等于機(jī)械能的變化:
E機(jī)max=W電=80J
小球落回地面時(shí)動能最大,且電場消失后機(jī)械能守恒,所以地面處最大動能為80J;
(3)6秒末小球速度
v1=a1t=20m/s
對應(yīng)動能為
=20J
離地高度
對應(yīng)重力勢能60J
小球先上升,重力勢能增大,動能減小,上升階段動能和重力勢能無法相等
小球下落過程中
且
得:
h2=48m.
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【題目】如圖所示為電阻R1和R2的伏安特性曲線,并且把第一象限分為了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域.現(xiàn)把R1和R2并聯(lián)在電路中,消耗的電功率分別用P1和P2表示;并聯(lián)的總電阻設(shè)為R.下列關(guān)于P1與P2的大小關(guān)系及R的伏安特性曲線應(yīng)該在的區(qū)域正確的是( )
A.特性曲線在Ⅰ區(qū),P1<P2
B.特性曲線在Ⅲ區(qū),P1<P2
C.特性曲線在Ⅰ區(qū),P1>P2
D.特性曲線在Ⅲ區(qū),P1>P2
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【題目】如圖所示,光滑導(dǎo)軌MN和PQ固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌距離為L,N、Q兩端接有阻值為R的定值電阻,兩導(dǎo)軌間有一邊長為的正方形區(qū)域abcd,該區(qū)域內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一粗細(xì)均勻、質(zhì)量為m的金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好并靜止于ab處,金屬桿接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R.現(xiàn)用一恒力F沿水平方向拉桿,使之由靜止向右運(yùn)動,若桿拉出磁場前已做勻速運(yùn)動,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻,忽略空氣阻力,則下列說法正確的是
A.金屬桿做勻速運(yùn)動時(shí)的速率v=
B.金屬桿出磁場前的瞬間金屬桿在磁場中的那部分兩端的電壓為
C.金屬桿穿過整個(gè)磁場過程中金屬桿上產(chǎn)生的電熱為
D.金屬桿穿過整個(gè)磁場過程中通過定值電阻R的電荷量為
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【題目】某同學(xué)利用“非”門電路設(shè)計(jì)了一個(gè)路燈自動控制門電路.天黑了,讓路燈自動接通;天亮了,讓路燈自動熄滅.圖中RG是一個(gè)光敏電阻,當(dāng)有光線照射時(shí),光敏電阻的阻值會顯著減。R是可調(diào)電阻,起分壓作用.虛線框內(nèi)為“非”門電路,它能將輸入的高壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪盒盘,或(qū)⒌蛪盒盘栟D(zhuǎn)變?yōu)楦邏盒盘枺?/span>J為路燈總開關(guān)控制繼電器,它在獲得高電壓時(shí)才動作(圖中未畫路燈電路).
(1)在圖中虛線框內(nèi)畫出“非”門符號_____;
(2)當(dāng)天黑時(shí),RG變__,非門電路獲得__電壓,J得到__電壓.(填“大”、“小”或“高”、“低”);
(3)如果路燈開關(guān)自動接通時(shí)天色還比較亮,現(xiàn)要調(diào)節(jié)自動控制裝置,使得它在天色較黑時(shí)才會自動接通開關(guān),應(yīng)將R調(diào)__(填“大”或“小”)一些.
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【題目】如圖所示,a、b、c為水平疊在一起且兩邊固定的三張相同的薄紙。一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的小球從距紙面高為h的地方自由下落,恰能穿破三張紙,設(shè)小球穿破一張紙所需的能量為2 J,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2,則h= ____m。若將a紙的位置升高,b、c紙的位置不變,在相同條件下要使小球仍能穿破三張紙,則a紙距離b紙的最大高度h′=_____m。
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【題目】如圖甲所示,在傾角為θ的光滑斜面上,有一個(gè)質(zhì)量為m的物體在沿斜面方向的力F的作用下由靜止開始運(yùn)動,物體的機(jī)械能E隨位移x的變化關(guān)系如圖乙所示。其中0~x1過程的圖線是曲線,x1~x2過程的圖線為平行于x軸的直線,則下列說法中正確的是( )
A. 物體在沿斜面向下運(yùn)動
B. 在0~x1過程中,物體的加速度一直減小
C. 在0~x2過程中,物體先減速再勻速
D. 在x1~x2過程中,物體的加速度為gsinθ
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【題目】如圖所示,水平光滑絕緣軌道MN的左端有一個(gè)固定擋板,軌道所在空間存在E=4.0×N/C、水平向左的勻強(qiáng)電場。一個(gè)質(zhì)量m=0.10kg、帶電荷量q=5.0×C的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從軌道上與擋板相距=0.20m的P點(diǎn)由靜止釋放,滑塊在電場力作用下向左做勻加速直線運(yùn)動。當(dāng)滑塊與擋板碰撞后滑塊沿軌道向右做勻減速直線運(yùn)動,運(yùn)動到與擋板相距=0.10m的Q點(diǎn),滑塊第一次速度減為零,若滑塊在運(yùn)動過程中,電荷量始終保持不變。求:
(1)滑塊沿軌道向左做勻加速直線運(yùn)動的加速度的大;
(2)滑塊從P點(diǎn)運(yùn)動到擋板處的過程中,電場力所做的功;
(3)滑塊第一次與擋板碰撞過程中損失的機(jī)械能。
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【題目】如圖表示,在磁感強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中,有一足夠長的絕緣細(xì)棒OO′在豎直面內(nèi)垂直磁場方向放置,細(xì)棒與水平面夾角為α。一質(zhì)量為m、帶電荷為+q的圓環(huán)A套在OO′棒上,圓環(huán)與棒間的動摩擦因數(shù)為μ,且μ<tanα。現(xiàn)讓圓環(huán)A由靜止開始下滑,試問圓環(huán)在下滑過程中:
(1)圓環(huán)A的最大加速度為多大?獲得最大加速度時(shí)的速度為多大?
(2)圓環(huán)A能夠達(dá)到的最大速度為多大?
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【題目】在xoy平面內(nèi)有一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,波速為2m/s.M、N是平衡位置相距2m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),如圖所示.在t=0時(shí),M通過其平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動,N位于其平衡位置上方最大位移處.已知該波的周期大于1s,則下列說法中正確的是( 。
A.該波的周期為s
B.在t=s時(shí),N的速度一定為2m/s
C.從t=0到t=1s,M向右移動了2m
D.從t=s到t=s,M的動能逐漸增大
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