势能和动能的总和为A,且x=0处,电势为零。则
A. 该粒子一定带负电
B. 该粒子在x=0点两侧分别做匀变速直线运动 C. x=x0处的电势为 D. 若该粒子带电量的绝对值为q,则粒子运动区间为【答案】ACD 【解析】
【详解】由图像可知在O点右侧的电场线水平向右,在O点左侧的电场线水平向左,假设粒子带正电,则粒子在O点右侧向右运动时一直做加速运动因此不会做往复运动,因此粒子不可能带正电,当粒子带负电时向右侧运动时做减速运动,减速到零反向加速过O点后继续减速运动,做的时往复运动,因此粒子带负电,A正确;
由图像可知该电场不是匀强电场,粒子的受力会发生变化,因此不做匀变速直线运动,B错误;
图像的面积为电势差,沿着电场线方向电势降低,因此得,C正确;
粒子的总能量为A,且O点的电势能为零,则O点的动能为A,粒子向x轴正向运动的最远距离时速度为零,能量转化为该点的电势能,由能量守恒可知
8.如图所示,竖直平面内固定两根足够长的细杆L1、L2,两杆分离不接触,且两杆间的距离忽略不计。两个小球a、b(视为质点)质量均为m,a球套在竖直杆L1上,b杆套在水平杆L2上,a、b通过铰链用长度为),不计一切摩擦,已知重力加速度的刚性轻杆连接,将a球从图示位置由静止释放(轻杆与L2杆夹角为45°为g。在此后的运动过程中,下列说法中正确的是
得 ,故D正确。
A. a球和b球所组成的系统机械能守恒
B. b球的速度为零时,a球的加速度大小一定等于g C. b球的最大速度为D. a球的最大速度为【答案】ABC 【解析】
【详解】a球和b球组成的系统没有外力做功,只有a球和b球的动能和重力势能相互转换,因此a球和b球的机械能守恒,A正确;
设轻杆L和水平杆L2的夹角为,由运动关联可知,得可知当b球的速度为零
,因此a球的加速度大小为, 时,轻杆L处于水平位置和L2杆平行,因此此时a球在竖直方向只受重力B正确;
当杆L和杆L1平行成竖直状态,球a运动到最下方,球b运动到L1和L2交点的位置的时候球b的速度达到最大,此时由运动的关联可知a球的速度为0,因此由系统机械能守恒有。C正确;
当轻杆L向下运动到杆L1和杆L2的交点的位置时,此时杆L和杆L2平行,由运动的关联可知此时b球的速度为零,有系统机械能守恒有,得此时a球具有向下的加速度,因此此时a球
,得的速度不是最大,a球将继续向下运动到加速度为0时速度达到最大,D错误。
三、非选择题: (一)必考题:
9.某同学要用频闪照相的方法测量物块与木板之间的动摩擦因数。把木板放在水平桌面上,一端抬高,测量出木板倾斜的角度。如图所示为一小滑块下滑过程的频闪照片示意图。已知频闪相机每隔时间T闪光一次,、、、分别是滑块在T时间内下滑的距离,当地重力加速度为g。
(1)滑块下滑过程中的加速度大小的表达式a=_______________;(用已知量和测量量表示) (2)滑块下滑过程中经位置4时速度大小=________________;(用已知量和测量量表示)
(3)滑块与木板间的动摩擦因数=________________。(用、a、g表示) 【答案】 (1). (1)【解析】
【详解】(1)滑块下滑做的是匀加速直线运动,且度可以用打点计时器的逐差法进行计算,即都是在T时间内下滑的距离,因此物体的加速
;
(2). (2) (3). (3) (2)滑块经过x3和x4所用的时间相等,由因物体做的是匀变速运动,因此滑块在4位置的速度等于滑块从3运动到5的平均速度,即;
得 (3)物体做匀加速运动,由牛顿第二定律可知
10.某实验小组要把一块电流表改装成电压表,遇到了两个问题:一是该电流表的表盘没有标注刻度数,但刻度均匀,总格数为N;二是内阻未知。通过对类似规格的电流表的参数比对,得到该电流表的满偏电流约700~800,内阻约100)。该组同学利用以下器材,通过下列三个步骤,完成了电压表的改装工作。
A.待测电流表G
B.电流表A:量程0.6A,内阻约为0.1 C.电压表V:量程3V,内阻RV=3k D.电阻箱R2:最大阻值999.9 E.滑动变阻器R1:最大阻值5k,额定电流0.1A
F. 滑动变阻器R3:最大阻值5,额定电流0.5A G.电源:电动势3V,内阻约为1.5 H.开关两个S1、S2
(1)步骤一:测定电流表的内阻。设计了上图所示实验电路,请分析并补全以下操作: ①将R1的滑动端拨至_______端;(填“a”或“b”) ②仅闭合S1,调节R1,使电流表的指针偏转N个格; ③仅调节_______,使电流表的指针偏转个格;
④记录_____________________,则电流表的内阻为_______。 (2)步骤二:
①测定该电流变的满偏电流。除电源和开关外,还需要的器材是____________;(填器材前面的字母序号) ②请在线框中画出方便简洁的实验电路图_________;
③若在上图实验中,待测电流表指针偏转了n个格,还需要记录的测量值及相应符号为_____________,电流表的满偏电流为________,将此电流表改装为一个量程为U0的电压表需要 ______(填“串联”或“并联”)一个定值电阻Rx,Rx=__________。(用以上各步骤中记录的测量量和已知量表示) (1). b (2). R2 (3). R2的阻值 (4). R2 (5). CE (6). 【答案】
(7). 电压
表读数U (8). 【解析】
(9). 串联 (10). 【详解】(1)将滑动变阻器拨至b端在将电路接通,电路中的电流最小,具有保护电路的作用; (2)闭合S2以后,因接入的滑动变阻器的阻值很大,因此在不改变滑动变阻器的情况下电路的干路电流不变,因两块表并联,此时调节R2的阻值使电流表的示数偏转格,则可认为R2中的电流和待测电表的电流相同,则电阻R2的阻值和电流表的阻值相同,因此要记录R2的阻值;
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