题目内容

【题目】如图所示，圆弧形槽固定在地面上，COD为水平直径，在光滑的半球形绝缘内壁有质量分别为mA、mB两带同种电荷的小球，各自带电量为qA、qB，A、B两小球与球心O点连线与竖直方向分别成37°、53°夹角，处于静止状态，则

A. 质量关系一定满足mA> mB

B. 电荷量关系一定满足qA> qB

C. 现用外力将小球B缓慢移动到球心O点正下方，A、B系统电势能将减小

D. 突然向下撤去半球形凹槽，小球A、B将做曲线运动，且A、B系统电势能可能增大

【答案】A

【解析】分别以小球AB为研究对象，分析受力情况，作出力图。


根据三角形相似法可得； ；由题意可知 BC>AC，则mA > mB；由题中条件不能判断两球电量关系，选项A正确，B错误；用外力将小球B缓慢移动到球心O点正下方，则AB两球的距离减小，库仑力变大，电场力做负功，则A、B系统电势能将增加，选项C错误；突然向下撤去半球形凹槽，小球A、B将在两者斥力作用下做曲线运动，且库仑力做正功，则A、B系统电势能一定减小，选项D错误；故选A.

练习册系列答案
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【题目】如图甲所示，竖直平面xOy内，在y轴右侧存在竖直向下的电场强度为E1的匀强电场和一个交变磁场，磁感应强度大小为B1，交变磁场变化规律如图乙所示，规定垂直纸面向里为磁场的正方向。在第二象限存在方向水平向左的电场强度为E2的匀强电场和一个方向垂直纸面向外的匀强磁场。带负电的粒子从x轴上的A点与x轴成θ角沿直线运动，经过y轴上的P点进入y轴右侧后做匀速圆周运动，当粒子刚进入y轴右侧时，交变磁场立即从t=0开始变化。现已知P点坐标为(0，d)，粒子的电荷量为q，粒子质量为m， 。

(1)求θ。

(2)若已知交变磁场的周期T=，粒子在t=0时经过P点，t=时恰好水平经过x轴上的Q点，求Q点的横坐标。

【题目】如图甲所示，光滑的平行金属导轨水平放置，导轨间距L=1m，左侧接一阻值为R=0.5Ω的电阻．在MN与PQ之间存在垂直轨道平面的有界匀强磁场，磁场宽度d=1m．一质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，不计导轨和金属棒的电阻．金属棒ab受水平力F的作用从磁场的左边界MN由静止开始运动，其中，F与x（x为金属棒距MN的距离）的关系如图乙所示。通过电压传感器测得电阻R两端电压随时间均匀增大。则：

（1）金属棒刚开始运动时的加速度为多少？

（2）磁感应强度B的大小为多少？

（3）若某时刻撤去外力F后金属棒的速度v随位移s的变化规律满足v=v0-s（v0为撤去外力时的速度，s为撤去外力F后的位移），且棒运动到PQ处时恰好静止，则外力F作用的时间为多少？

【题目】(12分)某品牌电饭锅采用纯电阻电热丝加热,有“煮饭”和“保温”两种工作模式,在220V电压下额定功率分别为600W和80W．物理兴趣小组的同学们想通过实验测定该电饭锅电热丝的电阻．

现有实验器材：干电池两节，滑动变阻器R1（最大阻值20Ω），电阻箱R（精度0.1Ω）电压表V（量程3V，内阻很大），电流表A（量程6mA，内阻r = 35.0Ω），开关及导线若干．

①同学们利用多用表进行初步测量和估算发现，电饭锅处于不同工作模式时，实验电流差异较大．为了能顺利完成实验，他们打算将电流表的测量范围扩大到48 mA，则应该将电阻箱调节至R = ______Ω并与电流表并联．

②同学们设计并连接了图2所示的电路图,接通电源前应将滑动变阻器的滑片置于____（填“a”或“b”）端．

③将电饭锅调至“煮饭”模式，_______（填“闭合”或“断开”）开关K2，再闭合开关K1，调节滑动变阻器阻值，发现两表示数均有示数，但都不能调到零．如果该故障是由图中标号“1”到“6”中的一根导线断路引起，则断路的导线是_______．排除故障后，调节滑动变阻器阻值，记下各电表六组读数后断开开关K1．然后将电饭锅调至“保温”模式，改变K2状态，再闭合开关K1，调节滑动变阻器阻值，记下各电表六组读数后断开开关K1．

④直接将两组实验读到的数据绘制成如图3所示的图象．由图可知，该实验中电饭锅处于“煮饭”模式时测得的阻值为________Ω．（保留两位有效数字）

⑤同学们计算发现，实验操作、数据记录与处理均正确无误，但实验得到的结果比电饭锅正常工作时的阻值小很多，请指出造成该差异的主要原因：________________________________________________．

【题目】如图所示，将带铁芯的电感器L与灯泡A串联，再与另一个完全相同的灯泡B并联，接在以正弦交流信号发生器为电源的两端。通过调节交流信号发生器上的旋钮，可以改变输出电压和信号的频率。闭合开关S，A、B两灯均发光。关于该实验，下列说法中正确的是（ ）

A. 保持交流信号频率不变，适当提高输出电压，发现A灯始终比B灯亮

B. 保持输出电压不变，提高交流信号频率，发现A、B灯均变亮

C. 保持输出电压和信号频率不变，撤去铁芯后，发现A灯比原来亮

D. 断开开关S，发现A灯闪亮一下，然后熄灭

【题目】如图所示，质量M＝2kg的半圆形槽物体A放在光滑水平地面上，槽内表面光滑，其半径r=0.6m。现有一个质量m=1kg的小物块B在物体A的槽右端口获得瞬时竖直向下的冲量I＝2N·S，此后物体A和物块B相互作用，使物体A在地面上运动，则

A. 在A、B间存在相互作用的过程中，物体A和物块B组成的系统机械能守恒

B. 在A、B间存在相互作用的过程中，物体A和物块B组成的系统动量守恒

C. 物块B从槽口右端运动到左端时，物体A向右运动的位移是0.4m

D. 物块B最终可从槽口左端竖直冲出，到达的最高点距槽口的高度为0.2m

【题目】为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)

（1）实验时，一定要进行的操作或保证的条件是________。

A．用天平测出砂和砂桶的质量

B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力

C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数

D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带

E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

（2）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有两个点没有画出)。已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2(结果保留两位有效数字)。

（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，图线与横轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为________。

A．2tan θ B． C．k D．

【题目】如图所示，光滑水平面上放置着一个右侧带有半圆形光滑轨道的木板，木板与轨道在B点相切，圆弧的直径DB与木板的上表面AB垂直，圆弧上的C点与圆心O等高，圆弧半经R＝0.4m，木板与圆弧轨道的总质量M＝2kg，木板长度L＝3.6m。某时刻—个质量m＝1kg可视为质点的滑块以v0＝10m/s的速度从A点滑上木板，已知滑块与木板间的动摩擦因数＝0.5，重力加速度g＝10m/s2。

（1）如果木板固定，分析滑块能否从D点水平抛出；如果能，计算落点与D点间的水平距离，如果不能，计算滑块最终停下来的位置（可保沼根式）；

（2）如果滑块滑上木板的瞬间，木板以v＝2.5m/s的速度向右运动，求滑块经过B点时的速度大小vB；

（3）在（2）情况下，某同学继续求解滑块经过圆弧轨道B点时受到的弹力大小，过程如下：由牛顿第二定律得，解得，试判断上述过程是否正确，不需要书写分析过程，

【题目】天宫一号全面完成历史使命后，于2018年4月2日8时15分左右，再入大气层，再入落区位于南太平洋中部区域，绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁，有碎片落入地球表面。天宫一号再入大气层时，飞行轨道降低到100 km左右高度，速度大小高达22倍音速，约是7500 m/s，方向水平；由于航天器与大气层的剧烈摩擦，碎片落到地球表面的速度远小于再入大气层时的水平速度。有航天网站研究后预测：天宫一号从再入大气层到碎片落到地球表面最长时间约20小时，碎片散落区域长约2000公里，宽约70公里。若该网站预测基本准确，则碎片从再入大气层到落到地球表面的过程中

A. 水平方向平均速度最小约是30 m/s

B. 竖直方向平均速度最小约是1.4 m/s

C. 水平方向平均加速度最小约是0.1 m/s2

D. 竖直方向平均加速度最小约是8×10-4 m/s2

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