【題目】如圖所示,一內(nèi)壁光滑的絕緣圓管ADB固定在豎直平面內(nèi)。圓管的圓心為O,D點為圓管的最低點,AB兩點在同一水平線上,AB=2L,圓管的半徑為r=L(自身的直徑忽略不計)。過OD的虛線與過AB的虛線垂直相交于C點,在虛線AB的上方存在方向水平向右、范圍足夠大的勻強電場;虛線AB的下方存在方向豎直向下、范圍足夠大的勻強電場,電場強度大小E2=。圓心O正上方的P點有一質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的小球(可視為質(zhì)點),PC間距為L。現(xiàn)將該小球從P點無初速釋放,經(jīng)過一段時間后,小球剛好從管口A無碰撞地進入圓管內(nèi),并繼續(xù)運動。重力加速度為g。求:

(1)虛線AB上方勻強電場的電場強度E1的大;

(2)小球在AB管中運動經(jīng)過D點時對管的壓力FD

(3)小球從管口B離開后,經(jīng)過一段時間到達虛線AB上的N(圖中未標出),在圓管中運動的時間與總時間之比。

【答案】(1) (2)2mg,方向豎直向下(3)

【解析】

(1)小物體釋放后在重力和電場力的作用下做勻加速直線運動,根據(jù)正交分解,垂直運動方向的合力為零,列出平衡方程即可求出虛線AB上方勻強電場的電場強度;(2)根據(jù)動能定理結合圓周運動的規(guī)律求解小球在AB管中運動經(jīng)過D點時對管的壓力FD;(3)小物體由P點運動到A點做勻加速直線運動,在圓管內(nèi)做勻速圓周運動離開管后做類平拋運動,結合運動公式求解在圓管中運動的時間與總時間之比.

(1)小物體釋放后在重力和電場力的作用下做勻加速直線運動,小物體從A點沿切線方向進入,則此時速度方向與豎直方向的夾角為45°,即加速度方向與豎直方向的夾角為45°,則:tan45°=
解得:

(2)從PA的過程,根據(jù)動能定理:mgL+EqL=mvA2

解得vA=2

小球在管中運動時,E2q=mg,小球做勻速圓周運動,則v0=vA=2

D點時,下壁對球的支持力

由牛頓第三定律,方向豎直向下。

(3)小物體由P點運動到A點做勻加速直線運動,設所用時間為t1,則: 解得

小球在圓管內(nèi)做勻速圓周運動的時間為t2,則:

小球離開管后做類平拋運動,物塊從BN的過程中所用時間:

則:

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【題目】如圖是傾角θ=37°的光滑絕緣斜面在紙面內(nèi)的截面圖。一長為L、質(zhì)量為m的導體棒垂直紙面放在斜面上,現(xiàn)給導體棒通人電流強度為I,并在垂直于導體棒的平面內(nèi)加勻強磁場,要使導體棒靜止在斜面上,已知當?shù)刂亓铀俣葹?/span>gsin37°=0.6,cos37°=0.8.則以下說法正確的是( 。

A.所加磁場方向與x軸正方向的夾角α的范圍應為

B.所加磁場方向與x軸正方向的夾角α的范圍應為

C.所加磁場的磁感應強度的最小值為

D.所加磁場的磁感應強度的最小值為

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【題目】如圖所示,R1R2是同種材料、厚度相同、表面為正方形的導體,但R1的尺寸比R2的尺寸大.在兩導體上加相同的電壓,通過兩導體的電流方向如圖所示,則下列說法中正確的是

A. R1中的電流小于R2中的電流

B. R1中的電流大于R2中的電流

C. R1中自由電荷定向移動的速率大于R2中自由電荷定向移動的速率

D. R1中自由電荷定向移動的速率小于R2中自由電荷定向移動的速率

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【題目】如圖,讀出下列游標卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)。

(1)游標卡尺讀數(shù)為______cm

(2)螺旋測微器讀數(shù)為______mm

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【題目】某實驗小組用同一光電管完成了光電效應實驗,得到了光電流與對應電壓之間的關系圖像甲、乙、丙,如圖所示。則下列說法正確的是( 。

A.甲光的頻率大于乙光的頻率

B.乙光的波長大于丙光的波長

C.甲光的光強大于丙光的光強

D.甲光和丙光產(chǎn)生的光電子的最大初動能不相等

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【題目】物體體積變化時,分子間距離會隨之變化,分子勢能也會發(fā)生變化.下圖為分子勢能Ep與分子間距離r的關系曲線,以下判斷正確的是

A. r=r1時,分子勢能最小

B. r=r2時,分子引力與斥力大小相等

C. rr2時,分子間作用力的合力表現(xiàn)為引力

D. rr2變到r1的過程中,分子間作用力的合力做正功

E. rr2逐漸增大的過程中,分子間作用力的合力做負功

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【題目】放射性同位素釷 經(jīng)一系列αβ衰變后生成氡,以下說法正確的是

A. 每經(jīng)過一次α衰變原子核的質(zhì)量數(shù)會減少2

B. 每經(jīng)過一次β衰變原子核的質(zhì)子數(shù)會增加1

C. 放射性元素釷 的原子核比氡原子核的中子數(shù)少4

D. 衰變成氡一共經(jīng)過2α衰變和3β衰變

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【題目】關于萬有引力公式,下列說法中正確的是(  )

A.當兩個物體之間的距離趨近于零時,F趨于無窮大

B.只要兩個物體是球體,就可用此式求解萬有引力

C.兩只相距0.5 m的小狗之間的萬有引力可用此式計算

D.任何兩個物體間都存在萬有引力

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【題目】某學習小組做“探究合力的功和物體速度變化關系”的實驗,如圖所示,小車在一條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行,這時,橡皮筋對小車做的功記為W。當2條、3完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3實驗時,使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致。 每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出。

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A. 放開小車,能夠自由下滑即可

B. 放開小車,能夠勻速下滑即可

C. 放開拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可

D. 放開拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可

(2)若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運動,當小車速度最大時,關于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置,下列說法正確的是___________;

A. 橡皮筋處于原長狀態(tài)

B. 小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線

C. 小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處

D. 橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)

(3)在正確操作情況下,打在紙帶上的點并不都是均勻的,為了測量小車最后獲得的速度,應選用紙帶的___________部分進行測量(根據(jù)下面所示的紙帶回答)。

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