内容正文:
内江六中高2027届高二(上)入学考试物理试题(创新班)
第Ⅰ卷 选择题部分(共46分)
一、单项选择题(本题共7小题。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,每小题4分,共28分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 由电流计算公式可知,通过导体某一截面的电荷量q越多,电流I越大
B. 铅蓄电池的电动势为2V,表示它在1s内将2J的化学能转变为电能
C. 由表达式可知,电阻值和它两端电压成正比,和电流成反比
D. 沿电场线方向电势降低,在匀强电场中电势降落最快的方向就是电场强度的方向
【答案】D
【解析】
【详解】A.电流计算公式只是电流的定义式,电流与电荷量和时间无关,故A错误;
B.铅蓄电池的电动势为2V,表示它将1C正电荷从负极搬运到正极,非静电力做功为2J,即有2J化学能转成电能。故B错误;
C.表达式只是电阻的定义式,电阻与电压、电流无关,故C错误;
D.沿电场线方向电势降低,在匀强电场中电势降落最快的方向就是电场强度的方向,故D正确。
故选D。
2. 使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上-4Q和+8Q的电荷后,将它们固定在相距为a的两点,它们之间库仑力的大小为F1。现用绝缘工具使两小球相互接触后,再将它们固定在相距为2a的两点,它们之间库仑力的大小为F2。则F1与F2之比为( )
A. 8∶1 B. 16∶1 C. 32∶1 D. 32∶9
【答案】C
【解析】
【详解】开始时由库仑定律得
现用绝缘工具使两小球相互接触后,各自带电为
因此
可得
故选C。
3. 如图,真空中有两个点电荷分别位于A点和B点,它们所带电荷量分别为Q(Q>0)和-4Q。则A、B连线上,电场强度为零的位置在
A. A点左侧 B. B点右侧
C. A、B之间且靠近点A D. A、B之间且靠近B点
【答案】A
【解析】
【详解】由电场的叠加原理可知 ,在AB连线之间的合场强不可能为0,由点电荷场强公式可知,场强为0的点应离电荷量较小的更近,所以电场强度为零的位置在A点左侧,故A正确。
故选A。
4. 如图所示的电路中,通过的电流是3A,已知,,,则( )
A. 电路的总电阻是 B. 通过的电流是4.5A
C. ab两端的电压是12V D. ac两端的电压是18V
【答案】C
【解析】
【详解】A.电路中的总电阻是
故A错误;
B.通过的电流是
A
故B错误;
C.ab两端的电压是
V
故C正确;
D.ac两端的电压是
V
故D错误。
故选C。
5. 如图所示的U一I图像中,直线a表示某电源路端电压与电流的关系,直线b为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图像可知
A. R的阻值为0. 5 Ω B. 电源电动势为4. 0V,内阻为0. 5 Ω
C. 电源的短路电流为1. 0 A D. 电源内部消耗功率为2. 0 W
【答案】D
【解析】
【详解】A.R的U-I图线的斜率大小等于R的阻值,则
故A错误;
B.根据闭合电路欧姆定:U=E-Ir,当I=0时,U=E,可读出电源的电动势E=4.0V,内阻等于图线a的斜率大小,则
故B错误;
C.当路端电压为0时的电流即为短路电流,由图可知,电源的短路电流为2.0A,故C错误;
D.电源内部消耗功率为
故D正确。
故选D。
6. 空间存在平行于x轴方向的静电场,其电势随x0的分布如图所示.一质量为m、电荷量大小为q的带电粒子从坐标原点O由静止开始,仅在电场力作用下沿x轴正方向运动.则下列说法正确的是( )
A. 该粒子带负电
B. 空间存在的静电场场强E是沿x轴正方向均匀减小的
C. 该粒子从原点O运动到x0过程中电势能是减小的
D. 该粒子运动到x0处的速度大小是
【答案】C
【解析】
【详解】A.沿电场线方向电势降低,由图可知电场方向沿x正方向.带电粒子仅在电场力作用下由静止开始沿x轴正方向运动,受力方向与电场方向一致, 带电粒子带正电,选项A错误;
B.沿x正方向电势均匀降低,电场为匀强电场,选项B错误;
C.沿x轴正方向运动,电场力做正功,电势能减小,选项C正确;
D.根据动能定理
选项D错误。
故选C。
7. 图甲所示是一种静电除尘装置,其原理简图如图乙所示,在板状收集器A与线状电离器间加恒定高压,让废气从一端进入静电除尘区经过净化后从另一端排出,其中一带负电的尘埃微粒沿图乙中虚线向收集器A运动,、是运动轨迹上的两点,不计微粒重力和微粒间的相互作用,不考虑微粒运动过程中的电荷量变化。下列分析错误的是( )
A. 点电势比点低
B. 微粒在点速度比点大
C. 微粒在点具有的电势能比点大
D. 仅减小收集器A与电离器间的距离,除尘效果将提高
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.因Q点距离正极板较近,则Q点电势较高,选项A正确,不符合题意;
BC.微粒从P到Q电场力做正功,动能变大,电势能减小,即在点速度比点小,在点具有的电势能比点大,选项B错误,符合题意;选项C正确,不符合题意;
D.仅减小收集器A与电离器间的距离,则板间场强变大,尘埃受的电场力变大,则除尘效果将提高,选项D正确,不符合题意。
故选B。
二、多项选择题(本题共3小题。每小题只有两个正确选项,选对不全得3分,全部选对得6分,不选或错选不得分,共18分)
8. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0和t=0.20s时的波形分别如图中实线和虚线所示。已知该波的周期T>0.20s。下列说法正确的是( )
A. 波速为0.40m/s
B. 波长为0.08m
C. x=0.08m的质点在t=0.70s时位于波谷
D. x=0.08m的质点在t=0.12s时位于波谷
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.波沿x轴正方传播,根据波形图可知
(n+)T=0.2s
该波的周期T>0.20s,n只能等于0,故
T=0.4s
波长λ=16cm=0.16m,故波速
故A正确、B错误;
C.x=0.08m的质点在t=0时位于平衡位置向上振动,经过t=0.70s时
所以t=0.7s时x=0.08m处的质点位于波谷,故C正确;
D.x=0.08m的质点在t=0时位于平衡位置向上振动,经过t=0.12s时
即,即,所以t=0.12s时x=0.08m处的质点位于平衡位置上边正在向下振动,故D错误;
故选AC。
9. 空间有一与纸面平行的匀强电场,纸面内的A、B、C三点位于以O点为圆心,半径10cm的圆周上,并且∠AOC,∠BOC=120º,如图所示.现把一个电荷量q=1×10-5C的正电荷从A移到B,电场力做功-1×10-4J;从B移到C,电场力做功为3×10-4J,则该匀强电场的场强方向和大小( )
A. 场强大小为200V/m B. 场强大小为200V/m
C. 场强方向垂直OA向右 D. 场强方向垂直OC向下
【答案】AC
【解析】
【详解】由题可知,
;
则
若设UC=0,则UA=20V,UB=30V,若延长AO则与BC的连线交与BC的三等分点D点,D点的电势应为20V,则AD为电势为20V的等势面,故场强方向垂直OA向右,大小为
故选AC。
10. 如图所示,一弹性轻绳(绳的弹力与其伸长量成正比)一端固定在A点,弹性绳自然长度等于AB,跨过由轻杆OB固定的定滑轮连接一个质量为m的绝缘带正电、电荷量为q的小球。空间中还存在着水平向右的匀强电场(图中未画出),且电场强度E= 。初始时A、B、C在一条竖直线上,小球穿过水平固定的杆从C点由静止开始运动,滑到E点时速度恰好为零。已知C、E两点间距离为L,D为CE的中点,小球在C点时弹性绳的拉力为,小球与杆之间的动摩擦因数为0.5,弹性绳始终处在弹性限度内。下列说法正确的是
A. 小球在D点时速度最大
B. 若在E点给小球一个向左的速度v,小球恰好能回到C点,则v=
C. 弹性绳在小球从C到D阶段做的功等于在小球从D到E阶段做的功
D. 若保持电场强度不变,仅把小球电荷量变为2q,则小球到达E点时的速度大小v=
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.对小球分析可知,在竖直方向
由与,故支持力为恒力,即,故摩擦力也为恒力大小为
从C到E,由动能定理可得
由几何关系可知,代入上式可得
在D点时,由牛顿第二定律可得
由,将可得,D点时小球的加速度为
故小球在D点时的速度最大,A正确;
B.从E到C,由动能定理可得
解得
故B正确;
C.由于弹力的水平分力为,和均越来越大,故弹力水平分力越来越大,故弹性绳在小球从C到D阶段做的功小于在小球从D到E阶段做的功,C错误;
D.将小球电荷量变为,由动能定理可得
解得
故D正确;
故选ABD。
第Ⅱ卷(非选择题 共54分)
三、实验题(本题共2个小题,满分14分)
11. 课外实验小组为加深对电容器的理解进行了如下实验。
(1)图甲所示的电容器充电后与电源断开,电容器的_______(选填“电荷量”或“电压”)将不变,在常见的电介质中,由于空气的_______很小,当极板间插入其他的电介质时,电容器的电容将_______(选填“增大”“减小”或“不变”),同时可以发现,静电计指针偏角将_______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)有一平行板电容器,两极板间电压为30V,若使它所带的电荷量减少,则电容器两极板间的电压将降为原来的,故此电容器的电容为_______。
(3)如图乙所示,将电容器上极板A接电源正极,下极板B接电源负极,且将上极板接地。闭合开关S,有一带电液滴静止在电容器两极板间P点,现将电容器下极板B向下平移一小段距离,则液滴______(选填“向上运动”“向下运动”或“静止不动”)。
【答案】(1) ①. 电荷量 ②. 相对介电常数 ③. 增大 ④. 减小
(2)15 (3)向下运动
【解析】
【小问1详解】
[1]电容器充电后与电源断开,电容器的电荷量不会随其他物理量的变化而发生改变;
[2][3][4]空气的相对介电常数很小,当极板间插入其他电介质时,两极板间电介质的相对介电常数会增大,根据,可知电容增大;又电容器的电荷量不变,根据,可知电容器两极板间的电压降低,故静电计指针偏角将减小。
【小问2详解】
根据题意,由公式有
可得
【小问3详解】
电容器两极板间的电压不变,将电容器下极板B向下平移一小段距离,根据,可知电容器两极板间的电场强度减小,带电液滴所受的电场力将小于重力,液滴向下运动。
12. 一个小灯泡上标有“2V,1W”的字样,现在要用伏安法描绘它的I-U图线.可选用的器材如下:
A.电压表(量程3V,内阻约10kΩ)
B.电压表(量程15V内阻约20kΩ)
C.电流表(量程0.3A,内阻约1Ω)
D.电流表(量程0.6A,内阻约0.4Ω)
E.滑动变阻器(5Ω,1A)
F.滑动变阻器(100Ω,0.2A)
G.电源(电动势3V,内阻1Ω)
H.开关一个,导线若干
实验要求:误差尽量小,电压表从零开始变化且能多取几组数据,滑动变阻器调节方便.
(1)电压表应选用________,电流表应选用________,滑动变阻器应选用________(填器材序号字母).
(2)实验电路图应选择图甲中的________(选填“a”或“b”)图.
(3)连接电路时,某同学误将电流表和电压表接成图乙所示的电路,其他部分连接正确且滑动变阻器滑片的初始位置正确.接通电源后,移动滑片的过程中小灯泡的发光情况是________(选填“不亮”或“逐渐变亮”).
(4)通过实验测得该小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示,由图线可求得它在正常工作时的电阻为___Ω.若将该小灯泡与本实验中使用的电源直接相连,则还需在电路中串联一个阻值为________Ω的电阻,才能使它正常工作.(结果均保留两位有效数字)
【答案】 ①. A ②. D ③. E ④. b ⑤. 不亮 ⑥. 4.0 ⑦. 1.0
【解析】
【详解】(1)[1][2][3].灯泡额定电压是2V,电压表应选择A;灯泡额定电流,电流表应选择D,为方便实验操作,滑动变阻器应选择E;
(2)[4].为了在灯泡上得到从0开始的电压,滑动变阻器要用分压电路,故选b;
(3)[5].接成乙所示的电路,电压表内阻很大,电路中电流几乎为零,则灯泡不亮;
(4)[6][7].灯泡正常工作时,电压为2V,由图可知I=0.5A,则
;
将该小灯泡与本实验中使用的电源(3V,1Ω)直接相连,则内阻和电阻R上的电压之和为1V,电路中的电流为0.5A,则串联的电阻
四、计算题(本题共3个小题,共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值运算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 如图所示电路中,电阻R1=R2=R3=10Ω,电源内阻r=5Ω,电压表可视为理想电表。开关S1和S2均闭合时,电压表的示数为U1=10V。
(1)电阻R2中的电流为多大;
(2)路端电压为多大;
(3)电源的电动势为多大。
【答案】(1)1A;(2)15V;(3)20V
【解析】
【详解】(1)如图所示,电阻R2中的电流
(2)外电阻
R=R2+=10+=15Ω
所以路端电压为
U=IR=15×1V=15V
(3)根据闭合电路欧姆定律
E=I(R+r)
代入数据解得
E=20V
14. 如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O,用一根长度L=0.4m的绝缘细绳把质量为m=0.1kg、带有正电荷的金属小球悬挂在O点,小球静止在B点时细绳与竖直方向的夹角为θ=37º。现将小球拉至位置A使细绳水平后由静止释放,(g=10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8)求:
(1)小球最初静止在B点时所受电场力的大小;
(2)小球通过最低点C时,细绳的拉力大小;
(3)小球在摆动过程中小球对细绳的最大拉力大小。
【答案】(1)0.75N
(2)1.5N (3)2.25N
【解析】
【小问1详解】
在B点由力的平衡
得
qE=0.75N
【小问2详解】
对A到C由动能定理
在C点由牛顿第二定律
解得
FT=1.5N
【小问3详解】
小球摆到B点时,绳上的拉力最大,设该时刻小球的速度vB,对A到B由动能定理
在B点
得
Fm=2.25N
由牛顿第三定律
=2.25N
15. 如图所示,在光滑水平面上放置一右端带有挡板的长直绝缘木板A,A不带电,木板A左端上表面有一带正电小物块B,带电量为,其到挡板的距离为d=2m,A、B质量均为,不计一切摩擦。整个空间存在水平向右的匀强电场,场强为。从时刻B开始运动起,经过一段时间,B与A的挡板发生碰撞,碰撞过程中无机械能损失,碰撞时间极短(内力远大于电场力)。重力加速度g=10m/s2。求:
(1)物块B与A的挡板发生第一次碰撞后的瞬间,物块B与木板A的速度大小;
(2)由A、B静止开始经多长时间物块B与木板A的挡板发生第二次碰撞,并求出碰后瞬间A、B的速度大小;
(3)从物块B开始运动到与木板A的挡板发生第n次碰撞时间内,物块B的电势能的改变量是多少?
【答案】(1)0,4m/s
(2)3s,8m/s,4m/s
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,B从A的左端开始运动到右端的过程,由动能定理有
解得
B与A第一次碰撞过程,由动量守恒定律和机械能守恒定律有,
解得,
【小问2详解】
第一次碰撞后A向右以速度做匀速直线运动,B做初速度为0、加速度为的匀加速直线运动,设第一次碰撞到第二碰撞历时,则有
解得
而从A、B静止开始运动到第一次碰撞的时间
故A、B静止开始经物块B与木板A的挡板发生第二次碰撞,此时B的速度为
A的速度为
第二次碰撞时,同样由动量守恒定律和机械能守恒定律有,
解得,
【小问3详解】
同理第三次碰撞时有
解得
此时B的速度为
由A、B静止开始到B与A的挡板发生3次碰撞时间内,物块B的速度v随时间t的变化图像如图所示
此后以此类推。由以上分析可知,从第二次碰撞后,到下一次碰撞,B向前运动的距离都比前一次多8m,由图像可知
从B开始运动到第1次碰撞,B运动的距离为2m;
从第1次碰撞到第2次碰撞,B运动的距离为8 m;
从第2次碰撞到第3次碰撞,B运动的距离为;
从第3次碰撞到第4次碰撞,B运动的距离为;
根据数学知识可知,从物块B开始运动到与木板A的挡板发生第n次碰撞时间内,物块B运动的距离:
则物块B的电势能的改变量为
代入数据可得
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内江六中高2027届高二(上)入学考试物理试题(创新班)
第Ⅰ卷 选择题部分(共46分)
一、单项选择题(本题共7小题。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,每小题4分,共28分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 由电流计算公式可知,通过导体某一截面的电荷量q越多,电流I越大
B. 铅蓄电池的电动势为2V,表示它在1s内将2J的化学能转变为电能
C. 由表达式可知,电阻值和它两端电压成正比,和电流成反比
D. 沿电场线方向电势降低,在匀强电场中电势降落最快的方向就是电场强度的方向
2. 使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上-4Q和+8Q的电荷后,将它们固定在相距为a的两点,它们之间库仑力的大小为F1。现用绝缘工具使两小球相互接触后,再将它们固定在相距为2a的两点,它们之间库仑力的大小为F2。则F1与F2之比为( )
A. 8∶1 B. 16∶1 C. 32∶1 D. 32∶9
3. 如图,真空中有两个点电荷分别位于A点和B点,它们所带电荷量分别为Q(Q>0)和-4Q。则A、B连线上,电场强度为零的位置在
A. A点左侧 B. B点右侧
C. A、B之间且靠近点A D. A、B之间且靠近B点
4. 如图所示的电路中,通过的电流是3A,已知,,,则( )
A. 电路的总电阻是 B. 通过的电流是4.5A
C. ab两端的电压是12V D. ac两端的电压是18V
5. 如图所示的U一I图像中,直线a表示某电源路端电压与电流的关系,直线b为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图像可知
A. R的阻值为0. 5 Ω B. 电源电动势为4. 0V,内阻为0. 5 Ω
C. 电源的短路电流为1. 0 A D. 电源内部消耗功率为2. 0 W
6. 空间存在平行于x轴方向的静电场,其电势随x0的分布如图所示.一质量为m、电荷量大小为q的带电粒子从坐标原点O由静止开始,仅在电场力作用下沿x轴正方向运动.则下列说法正确的是( )
A. 该粒子带负电
B. 空间存在的静电场场强E是沿x轴正方向均匀减小的
C. 该粒子从原点O运动到x0过程中电势能是减小的
D. 该粒子运动到x0处的速度大小是
7. 图甲所示是一种静电除尘装置,其原理简图如图乙所示,在板状收集器A与线状电离器间加恒定高压,让废气从一端进入静电除尘区经过净化后从另一端排出,其中一带负电的尘埃微粒沿图乙中虚线向收集器A运动,、是运动轨迹上的两点,不计微粒重力和微粒间的相互作用,不考虑微粒运动过程中的电荷量变化。下列分析错误的是( )
A. 点电势比点低
B. 微粒在点速度比点大
C. 微粒在点具有的电势能比点大
D. 仅减小收集器A与电离器间的距离,除尘效果将提高
二、多项选择题(本题共3小题。每小题只有两个正确选项,选对不全得3分,全部选对得6分,不选或错选不得分,共18分)
8. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0和t=0.20s时的波形分别如图中实线和虚线所示。已知该波的周期T>0.20s。下列说法正确的是( )
A. 波速为0.40m/s
B. 波长为0.08m
C. x=0.08m的质点在t=0.70s时位于波谷
D. x=0.08m的质点在t=0.12s时位于波谷
9. 空间有一与纸面平行的匀强电场,纸面内的A、B、C三点位于以O点为圆心,半径10cm的圆周上,并且∠AOC,∠BOC=120º,如图所示.现把一个电荷量q=1×10-5C的正电荷从A移到B,电场力做功-1×10-4J;从B移到C,电场力做功为3×10-4J,则该匀强电场的场强方向和大小( )
A. 场强大小为200V/m B. 场强大小为200V/m
C. 场强方向垂直OA向右 D. 场强方向垂直OC向下
10. 如图所示,一弹性轻绳(绳的弹力与其伸长量成正比)一端固定在A点,弹性绳自然长度等于AB,跨过由轻杆OB固定的定滑轮连接一个质量为m的绝缘带正电、电荷量为q的小球。空间中还存在着水平向右的匀强电场(图中未画出),且电场强度E= 。初始时A、B、C在一条竖直线上,小球穿过水平固定的杆从C点由静止开始运动,滑到E点时速度恰好为零。已知C、E两点间距离为L,D为CE的中点,小球在C点时弹性绳的拉力为,小球与杆之间的动摩擦因数为0.5,弹性绳始终处在弹性限度内。下列说法正确的是
A. 小球在D点时速度最大
B. 若在E点给小球一个向左的速度v,小球恰好能回到C点,则v=
C. 弹性绳在小球从C到D阶段做的功等于在小球从D到E阶段做的功
D. 若保持电场强度不变,仅把小球电荷量变为2q,则小球到达E点时的速度大小v=
第Ⅱ卷(非选择题 共54分)
三、实验题(本题共2个小题,满分14分)
11. 课外实验小组为加深对电容器的理解进行了如下实验。
(1)图甲所示的电容器充电后与电源断开,电容器的_______(选填“电荷量”或“电压”)将不变,在常见的电介质中,由于空气的_______很小,当极板间插入其他的电介质时,电容器的电容将_______(选填“增大”“减小”或“不变”),同时可以发现,静电计指针偏角将_______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)有一平行板电容器,两极板间电压为30V,若使它所带的电荷量减少,则电容器两极板间的电压将降为原来的,故此电容器的电容为_______。
(3)如图乙所示,将电容器上极板A接电源正极,下极板B接电源负极,且将上极板接地。闭合开关S,有一带电液滴静止在电容器两极板间P点,现将电容器下极板B向下平移一小段距离,则液滴______(选填“向上运动”“向下运动”或“静止不动”)。
12. 一个小灯泡上标有“2V,1W”的字样,现在要用伏安法描绘它的I-U图线.可选用的器材如下:
A.电压表(量程3V,内阻约10kΩ)
B.电压表(量程15V内阻约20kΩ)
C.电流表(量程0.3A,内阻约1Ω)
D.电流表(量程0.6A,内阻约0.4Ω)
E.滑动变阻器(5Ω,1A)
F.滑动变阻器(100Ω,0.2A)
G.电源(电动势3V,内阻1Ω)
H.开关一个,导线若干
实验要求:误差尽量小,电压表从零开始变化且能多取几组数据,滑动变阻器调节方便.
(1)电压表应选用________,电流表应选用________,滑动变阻器应选用________(填器材序号字母).
(2)实验电路图应选择图甲中的________(选填“a”或“b”)图.
(3)连接电路时,某同学误将电流表和电压表接成图乙所示的电路,其他部分连接正确且滑动变阻器滑片的初始位置正确.接通电源后,移动滑片的过程中小灯泡的发光情况是________(选填“不亮”或“逐渐变亮”).
(4)通过实验测得该小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示,由图线可求得它在正常工作时的电阻为___Ω.若将该小灯泡与本实验中使用的电源直接相连,则还需在电路中串联一个阻值为________Ω的电阻,才能使它正常工作.(结果均保留两位有效数字)
四、计算题(本题共3个小题,共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值运算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 如图所示电路中,电阻R1=R2=R3=10Ω,电源内阻r=5Ω,电压表可视为理想电表。开关S1和S2均闭合时,电压表的示数为U1=10V。
(1)电阻R2中的电流为多大;
(2)路端电压为多大;
(3)电源的电动势为多大。
14. 如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O,用一根长度L=0.4m的绝缘细绳把质量为m=0.1kg、带有正电荷的金属小球悬挂在O点,小球静止在B点时细绳与竖直方向的夹角为θ=37º。现将小球拉至位置A使细绳水平后由静止释放,(g=10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8)求:
(1)小球最初静止在B点时所受电场力的大小;
(2)小球通过最低点C时,细绳的拉力大小;
(3)小球在摆动过程中小球对细绳的最大拉力大小。
15. 如图所示,在光滑水平面上放置一右端带有挡板的长直绝缘木板A,A不带电,木板A左端上表面有一带正电小物块B,带电量为,其到挡板的距离为d=2m,A、B质量均为,不计一切摩擦。整个空间存在水平向右的匀强电场,场强为。从时刻B开始运动起,经过一段时间,B与A的挡板发生碰撞,碰撞过程中无机械能损失,碰撞时间极短(内力远大于电场力)。重力加速度g=10m/s2。求:
(1)物块B与A的挡板发生第一次碰撞后的瞬间,物块B与木板A的速度大小;
(2)由A、B静止开始经多长时间物块B与木板A的挡板发生第二次碰撞,并求出碰后瞬间A、B的速度大小;
(3)从物块B开始运动到与木板A的挡板发生第n次碰撞时间内,物块B的电势能的改变量是多少?
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