题目内容

【题目】在水半地面上固定有A、B两个带电最均为+Q的点电荷，在过AB中点O的中垂面内固定有一根长为L的光滑绝缘细杆CD，且O、C两点在同一竖直线上，D点到O点的距离与C点到O点的距离均为d，OC⊥OD。在杆的顶端C处有一个质量为m、带电量为－q的金属圆环，由静止释放金属圆环后，它会沿杆向下运动。已知重力加速度为g，下列关于金属圆环运动的说法正确的是

A. 金属圆环沿杆运动的速度一直增大

B. 金属圆环经过杆中点时的加速度大于

C. 金属圆环运动到杆中点处的电势能最小

D. 金属圆环运动到D点时的速度大小为

【答案】CD

【解析】

圆环下落过程中受电场力，重力和弹力的作用，电场力和重力做功，根据动能定理和电场力做功分析其速度，加速度，电势能等内容。

圆环下落过程中受电场力，重力和弹力的作用，电场力和重力做功，从C到杆的中点前电场力做正功，之后电场力做负功，故电势能先减小后增加，故杆的中点电势能最小，故C正确；圆环下落过程有重力和电场力做功，电场力先做正功后做负功，总功为零，重力一直做正功，故速度不是一直增大，故A错误；从C到D，OC=OD，电场力做功为零，只有重力做功，根据动能定理：mgd＝mv2得到：，故D正确；在杆的中点时，受力分析可知库仑力的合力垂直于杆，其合力为重力的分力mgsinθ=ma，其中θ=45°，解得：a=g，故B错误；故选CD。

练习册系列答案
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【题目】如图所示，轻绳的上端系于天花板上的O点，下端系有一只小球。将小球拉离平衡位置一个角度后无初速释放。当绳摆到竖直位置时，与钉在O点正下方P点的钉子相碰。在绳与钉子相碰瞬间前后，以下物理量的大小没有发生变化的是 ( )

A. 小球的线速度大小

B. 小球的角速度大小

C. 小球的向心加速度大小

D. 小球所受拉力的大小

【题目】我们可以利用光滑水平面上放置的两个质量均为m的滑块来验证动量守恒定律，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为f，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动。如图所示为某次实验打出的点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3。若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为__________、__________，两滑块的总动量大小为__________；碰撞后两滑块的总动量大小为__________。重复上述实验，多做几次。若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证。

【题目】如图所示，在水平方向的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m．带电量为q的小球，另一端固定在O点，细线长度为。把小球拉起直至细线与场强方向平行，然后无初速度由A点释放。已知细线在竖直平面内转过角，小球到达B点时速度恰为零。求：

(1)A．B两点的电势差

(2)电场强度E的大小

(3)小球到达B点时细线拉力的大小

【题目】法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用长直导线连通，长直导线正下面平行放置一个小磁针。实验中可能观察到的现象是（ ）

A. 只要A线圈中电流足够强，小磁针就会发生偏转

B. A线圈闭合开关电流稳定后，线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针偏转

C. 线圈A和电池接通瞬间，小磁针会偏转

D. 线圈A和电池断开瞬间，小磁针不会偏转

【题目】某同学利用如图所示的实验装置“探究加速度与力和质量的关系”。

(1)为探究多个物理量之间关系,可选用____进行实验;

A.控制变量法 B.类比法

C.放大法

(2)关于器材的选择及实验操作,以下说法正确的是____。

A.若采用电火花打点计时器,应选择图甲中学生电源,选择开关置于低压交流6 V

B.图乙中,可通过改变小车上的钩码个数,来改变小车的质量

C.可通过改变小桶中金属片(如图丙)的数量,来改变小车所受的拉力

D.为了平衡摩擦力,图丁中小桶应当挂在细线一端,并垫高长木板一端,使小车匀速运动

(3)实验中,所用交流电周期为T=0.02 s,小东同学获得一条纸带,纸带一部分如图所示,O,A,B为选取的三个计数点,则B点对应的读数为____ cm;计算打下“A”计数点时,小车的速度为____ m/s(计算结果保留两位有效数字)。

【题目】如图所示，一段平直的马路上，一辆校车从一个红绿灯口由静止开始做匀加速直线运动，经36 m速度达到43.2 km/h；随后保持这一速度做匀速直线运动，经过20 s，行驶到下一个路口时，司机发现前方信号灯为红灯便立即刹车，校车匀减速直线行驶36 m后恰好停止．

(1)求校车匀加速运动的加速度大小a1；

(2)若校车总质量为4 500 kg，求校车刹车时所受的阻力大小；

(3)若校车内坐有一质量为30 kg的学生，求该学生在校车加速过程中座椅对学生的作用力F的大小．(取g＝10 m/s2，结果可用根式表示)

【题目】如图所示，两光滑金属导轨间距为1m，固定在绝缘桌面上的部分是水平的，处在磁感应强度大小为1T、方向竖直向下的有界匀强磁场中(导轨其他部分无磁场)，电阻R的阻值为2Ω，桌面距水平地面的高度为1.25m，金属杆ab的质量为0.1kg，有效电阻为1Ω。现将金属杆ab从导轨上距桌面高度为0.45m的位置由静止释放，其落地点距桌面左边缘的水平距离为1m。取g=10m/s2，空气阻力不计，离开桌面前金属杆ab与金属导轨垂直且接触良好。下列判断正确的是（ ）

A. 金属杆刚进入磁场时，其速度大小为3m/s

B. 金属杆刚进入磁场时，电阻R上通过的电流大小为1.5A

C. 金属杆穿过匀强磁场的过程中，克服安培力所做的功为0.25J

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【题目】我国正在建立的北斗导航系统建成后，将有助于减少我国对导航系统的依赖。北斗导航系统中有几颗卫星是地球同步卫星，导航系统是由周期约为的卫星群组成．则北斗导航系统的同步卫星与导航卫星相比（ ）．

A. 北斗导航系统的同步卫星的角速度大

B. 北斗导航系统的同步卫星的轨道半径小

C. 导航卫星的线速度大

D. 导航卫星的向心加速度小

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