项错误。
BCD:粒子从a运动到b,只受电场力,电场力的方向与运动方向成锐角,电场力做正功,粒子的电势能减小;根据动能定理,电场力做正功,动能增加;只受电场力作用,粒子的电势能与动能之和不变。故B项错误,CD两项正确。
点睛:解决这类带电粒子在电场中运动问题的思路是:根据运动轨迹和电场线(等势面)判断粒子所受电场力的方向,再进一步分析场强方向、电势、电场力做功、动能、电势能等物理量的变化情况。
7. 如图,一颗在椭圆轨道Ⅰ上运行的地球卫星,通过轨道Ⅰ上的近地点P时,短暂点火加速后进人同步转移轨道Ⅱ.当卫星到达同步转移轨道Ⅱ的远地点Q时,再次变轨,进入同步轨道Ⅲ.下列说法正确的是
A. 卫星在轨道I的P点进入轨道Ⅱ机械能增加
B. 卫星在轨道Ⅲ经过Q点时和在轨道Ⅱ经过Q点时速度相同 C. 卫星在轨道Ⅲ经过Q点时和在轨道Ⅱ经过Q点时加速度相同 D. 由于不同卫星的质量不同,因此它们的同步轨道高度不同 【答案】AC
【解析】A:卫星在轨道Ⅰ上通过点P时,点火加速,使其所需向心力大于万有引力,做离心运动,才能进入轨道Ⅱ,所以卫星在轨道I的P点进入轨道Ⅱ机械能增加。故A项正确。 B:假设卫星从轨道Ⅲ返回轨道Ⅱ,卫星在轨道Ⅲ经过Q点时,点火减速,使其所需向心力小于万有引力,做向心运动,才能进入轨道Ⅱ,所以卫星在轨道Ⅲ经过Q点时和在轨道Ⅱ经过Q点时速度不同。故B项错误。
C:卫星在轨道Ⅲ经过Q点时和在轨道Ⅱ经过Q点时,所受万有引力相同,根据牛顿第二定律,产生的加速度相同。故C项正确。 D:对同步卫星项错误。
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,解得:。则同步轨道高度与卫星的质量无关。故D
8. 如图甲所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量为lkg的单匝均匀正方形铜线框,在位置1以速度v0=3m/s进人匀强磁场时开始计时,此时线框中感应电动势为lV,在t=3s时线框到达位置2开始离开匀强磁场此过程中线框v-t图象如图乙所示,那么
A. t=0时,线框右侧边铜线两端MN间的电压为0.75V B. 恒力F的大小为0.5N
C. 线框进人磁场与离开磁场的过程中线框内感应电流的方向相同 D. 线框完全离开磁场瞬间的速度大小为2m/s 【答案】ABD
【解析】A:t=0时,线框右侧边铜线切割磁感线相当于电源,线框右侧边铜线两端MN间的电压为路端电压,设铜线框四边的总电阻是R,则路端电压B:t=1~3s,线框做匀加速直线运动,加速度线框水平方向只受恒力F,则
。故B项正确。
。故A项正确。
C:线框进入磁场与离开磁场的过程中线框内磁通量的变化相反,由楞次定律可知,感应磁场方向相反;由安培定则知,感应电流方向相反。故C项错误。
D:t=0时和t=3s线框的速度相等,则进入磁场和穿出磁场的过程受力情况相同,在位置3时的速度与t=1s时的速度相等,线框完全离开磁场瞬间的速度大小为2m/s。故D项正确。 三、非选择题
9. 某同学利用如图(1)所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒在气垫导轨上安装了两个光电门1、2,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连
①用10分度游标卡尺测量遮光条宽度d,如图(2)所示遮光条宽度d=___________mm
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②实验时要调整气垫导轨水平。不挂钩码和细线,接通气源,轻推滑块从轨道右端向左运动的过程中,发现遮光条通过光电门2的时间大于通过光电门1的时间.以下选项中能够达到调整气垫导轨水平目标的措施是_______(选填相应选项前的符号) A.调节旋钮P使轨道左端升高一些 B.遮光条的宽度增大一些 C.滑块的质量增大一些 D.气源的供气量增大一些
③调整气垫导轨水平后,挂上细绳和钩码进行实验,测出光电门1、2间的距离L. 遮光条的宽度d,滑块和遮光条的总质量M,钩码质量m. 由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1、t2,则遮光条通过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=__________;验证系统机械能守恒定律成立的表达式是________________(用题中的字母表示) 【答案】 (1). ①3.8mm( (2). ②A (3). ③
(其中g为常量)
【解析】①遮光条宽度d就是游标卡尺读数
(4).
②遮光条通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间。滑块做加速运动,也就是左端低,右端高。够达到调整气垫导轨水平目标的措施是调节旋钮P使轨道左端升高一些。故答案是A。 ③遮光条通过光电门1时的瞬时速度的表达式遮光条通过光电门2时的瞬时速度的表达式
,滑块从光电门2运动到光电门1的过程中,
滑块和遮光条及钩码动能的增加量是
滑块从光电门2运动到光电门1的过程中,钩码重力势能的减少量是验证系统机械能守恒定律成立的表达式是
10. 某实验小组设计如图(1)所示电路图来测量电源的电动势及内阻,其中待测电源电动势约为2V、内阻较小:所用电压表量程为3V. 内阻非常大。可看作理想电压表
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①按实验电路图在图(2)中补充完成实物连线___________.
②先将电阻箱电阻调至如图(3)所示,则其电阻读数为__________Ω.闭合开关S,将S1打到b端,读出电压表的读数为1.10V;然后将S1打到a端,此时电压表读数如图(4)所示,则其读数为__________V.根据以上测量数据可得电阻R0=__________Ω.(计算结果保留两位有效数字).
③将S1打到b端,读出电阻箱读数R以及相应的电压表读数U、不断调节电阻箱电阻,得到多组R值与相应的U值,作出
图如图(5)所示,则通过图像可以得到该电源的电动势
E=__________V.内阻=__________Ω.(计算结果保留三位有效数字)
【答案】 (1). ①连线如右图;
(2). ②11.0Ω (3). 1.50V (4).
4.0 (5). ③1.67 (6). 1.00 【解析】①根据电路图连接实物如图
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