内容正文:
合肥一中2024级高二上学期期中教学质量测评
物理试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答题前,务必在答题卡和答题卷规定的地方填写自己的姓名、准考证号和座位号后两位。
2.答题时,每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答题时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卷上书写,要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卷规定的位置绘出,确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
4.考试结束,务必将答题卡和答题卷一并上交。
一、单项选择题:本小题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。
1. 以下说法正确的是( )
A. 由可知电场中某点的电场强度E与F成正比
B. 根据真空中点电荷的电场强度公式可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关
C. 根据电势差的定义式可知,带电荷量为1C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1J,则A、B两点间的电势差为V
D. 由可知,匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大,则两点间的电势差也一定越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场中某点的电场强度由电场本身决定。故A错误;
B.电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关。故B错误;
C.根据电势差的定义式
可知,带电荷量为1C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1J,则A、B两点间的电势差为
故C正确;
D.匀强电场中的任意两点a、b间沿场强方向的距离越大,则两点间的电势差也一定越大。故D错误。
故选C。
2. 如图所示,花的繁殖通常依赖昆虫(比如蜜蜂)把花粉粒从一朵花传送到另一朵花,带正电的蜜蜂在花粉囊附近盘旋时,花粉粒跳向蜜蜂粘附在身上,蜜蜂飞到下一朵花接近花的柱头(柱头通过花的内部与带负电的大地连接)时,花粉粒从蜜蜂跳到柱头上,使花受精,蜜蜂可看成带电荷的球形导体,静电力常量,下列说法正确的是( )
A. 距蜜蜂中心越远的位置电势越高
B. 距蜜蜂中心9.0cm处的电场强度大小为
C. 蜜蜂接近花的柱头时,花粉粒主要依靠空气阻力作用落到柱头上
D. 花粉粒被吸引到蜜蜂的过程中,花粉粒受到的静电力大于自身重力
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由于蜜蜂可看成带电荷的球形导体,可知距蜜蜂中心越远的位置电势越低,根据点电荷场强公式可得距蜜蜂中心9.0 cm处的电场强度大小为,故AB错误;
C.蜜蜂接近花的柱头时,花粉粒主要依靠库仑引力作用落到柱头上,故C错误;
D.花粉粒被吸引到蜜蜂的过程中,花粉粒的加速度向上,合力向上,则花粉粒受到的静电力大于自身重力,故D正确。
故选D。
3. 相传牛顿年轻时曾坐在苹果树下看书,被树上落下的苹果砸中,这件事启发了牛顿, 促使他发现了万有引力定律。假如此事为真,有一颗质量为0.3kg的苹果从树上自由下落 3.2m,砸中牛顿后以碰前速度的反弹,设相互作用时间为0.1s,(重力加速度 g 10m/s2 ,忽略空气阻力)。则相互作用过程苹果对牛顿的平均作用力为( )
A. 18N B. 27N C. 30 N D. 33N
【答案】C
【解析】
【详解】忽略空气阻力,苹果下落过程做自由落体运动
碰撞过程,选择竖直向上为正方向,对苹果根据动量定理有
根据牛顿第三定律,苹果对牛顿的平均作用力为
解得
故选C。
4. 将横截面积相同、材料不同的两段等长导体无缝连接为一段新导体,新导体总长度为1.00m,接入图甲电路。闭合开关S,滑片P从M端滑到N端,理想电压表读数U随滑片P滑动的距离x的变化关系如图乙,则导体的电阻率之比约为( )
A. 4∶5 B. 5∶4 C. 4:1 D. 1∶4
【答案】C
【解析】
【详解】根据电阻定律
根据欧姆定律
整理可得
结合题图可知导体的电阻率之比
故选C。
5. 在匀强电场中,有一个如图所示的正方体,顶点A、B、F、D的电势分别是1V、2V、3V、4V,则顶点G的电势为( )
A. 6V B. 7V C. 8V D. 9V
【答案】B
【解析】
【详解】匀强电场中,平行等间距的两点电势差相等,则有,
代入数据解得,
根据
代入数据解得
故选B。
6. 在如图所示的电路中,电压表和电流表均视为理想电表,闭合电键S,将滑动变阻器滑片P缓慢向左移动过程中,灯泡的电阻恒定不变,电压表示数变化量的绝对值为,电流表示数变化量的绝对值为,则下列判断正确的是( )
A. 灯泡变亮 B. 电容器的带电量变大
C. 电源的效率减小 D. 变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.滑动变阻器滑片P缓慢向左移动过程中,其接入阻值变大,回路总电阻变大,干路电流变小,灯泡变暗,A错误;
B.由闭合电路欧姆定律可得
可知路端电压变大,电容两端电压变大,所带电量变大,B正确;
C.电源的效率可表示为
可知电源的效率增大,C错误;
D.由闭合电路欧姆定律可得
故保持不变,D错误。
故选B。
7. 某中学兴趣小组用塑料瓶、硬纸片等环保废旧材料制作“水火箭”。如图甲所示,瓶中装有质量为m的水,通过不断打气使瓶内空气压强达到一定程度时瞬间发射。发射时如图乙,竖直静置于地面总质量为M(含水)的水火箭,在极短的时间内将瓶中水以相对于地面v0的速度全部喷出。已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计。则( )
A. 水喷出的过程中,火箭和水机械能守恒
B. 火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力
C. 火箭获得的最大速度为
D. 火箭上升的最大高度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.水喷出的过程中,瓶内气体做功,则火箭和水机械能不守恒,故A错误;
B.火箭的推力来源于向下喷出的水对它的反作用力,故B错误;
C.在水喷出后的瞬间,火箭获得的速度最大,由动量守恒定律有
解得,故C正确;
D.水喷出后,火箭做竖直上抛运动,有
联立,解得火箭上升的最大高度为,故D错误。
故选C。
8. 如图所示,ACB为固定的光滑半圆形轨道,轨道半径为R,A、B为水平直径的两个端点,AC为圆弧,MPQO为竖直向下的有界匀强电场(边界上有电场),电场强度的大小。一个质量为m,电荷量为-q的带电小球,从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道,小球运动过程中电量不变,不计空气阻力,已知重力加速度为g。关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 若H=R,则小球刚好沿轨道到达C点
B. 若H>R,则小球一定能到达B点
C. 若小球到达C点时对轨道压力为6mg,则
D. 若H=3R,则小球到达C点时对轨道压力为5mg
【答案】C
【解析】
【详解】A.若H=R,假设小球从最高点能到C点,根据动能定理
解得,故在C点需要的向心力为零,但电场力和重力的合力向上,大于需要的向心力,不能沿着轨道过C点,说明球到达C点前已经离开了轨道,故A错误;
B.小球刚好能到B点时,由弹力提供向心力,则满足过B点的速度,由A到B的动能定理
解得,故B错误;
C.过C点时对轨道压力为6mg,则由牛顿第三定律知轨道对小球的支持力为6mg,在C点对小球受力分析有
从A到C由动能定理
解得,故C正确;
D.若H=3R,对球从A到C过程根据动能定理,有
解得,在C点合力提供向心力故
解得,根据牛顿第三定律,小球到达C点时对轨道压力为3mg,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本小题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图所示,金属板带电荷量为,质量为m、半径为r、带电荷量为的小球,当小球静止后,悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为,小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上,且距离为,已知重力加速度为g,静电力常量为k,则下列说法正确的是( )
A. 带电金属板在小球处产生的场强大小为
B. 带电金属板在小球处产生的场强大小为
C. 带电小球在O点产生的场强大小为
D. 带电小球在O点产生的场强大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】对小球受力分析,如图所示
根据平衡条件得
故带电金属板在小球处产生的场强大小为
由于,所以在分析带电小球在O点产生的场强时,可以把带电小球看成点电荷,根据点电荷的场强公式可知,带电小球在O点产生的场强大小为
故选AC。
10. 在带电粒子“碰撞”实验中,t=0时,粒子P以初速度v0向静止的粒子Q运动,两粒子在某段时间内运动的v-t图像如图所示,S1、S2分别是0~t1、t1~t2时间内两速度图像所围面积的大小,且S1=S2。已知P、Q的质量分别为mP、mQ,仅考虑静电力的作用,且P、Q始终未接触。则下列说法中正确的是( )
A. 两粒子带异种电荷
B. 两粒子的动能之和在t1时刻最小
C. 2mP=mQ
D. P在t2时刻的速度大小为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.如果两粒子带异种电荷,它们会相互吸引,粒子靠近粒子时速度应该变化更快,且粒子会加速运动。从图像看,粒子先减速,粒子加速,之后粒子反向加速,粒子继续加速,更符合同种电荷相互排斥的情况,故A错误;
B.因为只有静电力做功,系统的动能和电势能之和守恒。两粒子间的距离在时刻最小,此时电势能最大,根据能量守恒,动能之和应该最小,故B正确;
C.设时刻粒子的速度为,粒子的速度为
由图像可知,初始时粒子的速度为,粒子速度为0,时刻两者速度相等为。
根据动量守恒
即,故C正确;
D.根据图像的面积表示位移,有
说明在时间内,粒子的位移与粒子的距离恢复到初始状态,因此初末状态电势能不变,动能不变。
根据动量守恒定律,系统在水平方向不受外力,动量守恒
又因
时刻粒子的速度大小是,故D正确。
故选BCD。
三、非选择题:共5题,共58分。
11. 利用如图所示的实验装置验证动量守恒定律,其中两滑块质量不同,但滑块上的遮光片规格相同。
(1)利用游标卡尺测量遮光片的宽度,测量结果如图乙所示,遮光片的宽度d=___________cm;
(2)若验证完全非弹性碰撞时动量守恒,应选用 (选填字母)组滑块进行实验。(A中在两滑块接触的一面安装了弹性圆环;B中左边滑块右侧装了撞针,右侧滑块左边附着一块橡皮泥;C未做任何处理)
A. B. C.
(3)有同学发现遮光条宽度的测量值偏大,则对实验结果_________(选填“有影响”或“无影响”)。
【答案】(1)0.545
(2)B (3)无影响
【解析】
【小问1详解】
遮光片的宽度0.5cm+0.05mm×9=0.545cm
【小问2详解】
若验证完全非弹性碰撞时动量守恒,则碰后两物体黏在一起,则应该左边滑块右侧装撞针,右侧滑块左边附着一块橡皮泥,碰后黏在一起,则选B。
【小问3详解】
设左边滑块质量为,右边滑块质量为,让去碰碰前遮光时间为碰后遮光时间为碰后遮光时间为;则要验证的动量守恒表达式为:
会发现会被约掉,故无影响。
12. 某实验小组设计了如图甲所示的实验电路测量电源的电动势和内阻,实验器材有:待测电源、阻值为的定值电阻、内阻极大的电压表、总阻值为且阻值均匀的半圆形变阻器、可指示滑片转过角度的刻度盘、开关、导线若干。回答下列问题:
(1)合上开关,滑片在顺时针转动的过程中,电源内阻的功率______(填“增大”或“减小”)。
(2)在实验中转动滑片,改变角度(弧度制),测量相应的定值电阻的电压,以为纵坐标,为横坐标,作出图像如图乙所示,已知图像的斜率为,纵截距为,则电源的电动势为______,内阻______。
(3)若实验中采用的电压表内阻不够大,则电源电动势的测量值______(填“偏大”“不变”或“偏小”),内阻的测量值______(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【答案】(1)增大 (2) ①. ②.
(3) ①. 偏小 ②. 偏小
【解析】
【小问1详解】
滑片在顺时针转动的过程中,总电阻减小,电流增大,电源内阻的功率增大。
【小问2详解】
[1][2]半圆形变阻器接入电路的电阻
由欧姆定律可得
变形可得
则有 ,
联立解得,
【小问3详解】
[1][2]若实验中采用的电压表内阻不够大,则(2)中在电路中实际应该是与电压表内阻的并联电阻,,相当于代入表达式的偏大,因此,偏小,偏小。
13. 某学习小组利用如图所示电路研究一手持小风扇的电动机性能。调节滑动变阻器,使风扇正常运转,此时电压表示数为,电流表示数为;当扇叶被卡住停止转动时,电压表示数为,电流表示数为。求:
(1)电动机线圈的电阻;
(2)风扇正常运转时电动机输出的机械功率
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
扇叶停止转动时,电动机线圈的电阻为
【小问2详解】
风扇运转时,电动机线圈的发热功率为:
电动机输入功率为
电动机输出的机械功率为
14. 如图所示,地面上方空间存在水平向左的匀强电场,不可伸长的绝缘细线长为,上端系于O点,下端系一质量为、电量为的小球。现在A点给小球一个水平向左的初速度,小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动,当小球到达B点时速度最小,此时细线与竖直方向的夹角。不计空气阻力,已知重力加速度为,求:
(1)电场中OB间的电势差;
(2)最低点A处绳子对小球的拉力大小;
(3)若在A点抛出小球的同时剪断细线,小球恰好落在地面上A点正下方的位置C,求小球到达位置C的速度大小。(结果可用根式表示)
【答案】(1)
(2)9N (3)
【解析】
【小问1详解】
由小球恰能在竖直平面内绕点做圆周运动可知,小球在运动过程中动能最小时仅由重力和电场力的合力提供向心力,由几何关系有
解得
所以
【小问2详解】
当小球速度最小时,由牛顿第二定律有
从最低点到小球速度最小过程中,由动能定理有
联立解得
最低点处受力
联立代入得
【小问3详解】
若抛出小球的同时剪断细线,小球在竖直方向上做自由落体运动,在水平方向上先向左减速再向右加速,水平方向位移为零,到达点时的水平方向的分速度为水平向右,大小为,设经过时间落到地面,则水平方向有
又
竖直方向做自由落体运动有
小球到达点的速度大小为
联立解得
15. 如图所示,绝缘水平面上有相距的两滑块A和B,滑块A的质量为2m,电荷量为+q,B是质量为m的不带电的金属滑块.空间存在有水平向左的匀强电场,场强为.已知A与水平面间的动摩擦因数,B与水平面间的动摩擦因数,A与B的碰撞为弹性正碰,碰撞时间极短,碰撞后A、B所带电荷量相同且总电荷量始终不变,不计A、B之间的电场力(g取10m/s2).试求:
(1)A第一次与B碰前的速度的大小;
(2)A第二次与B碰前的速度大小;
(3)A、B停止运动时,B的总位移.
【答案】(1)2m/s;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)从A开始运动到与B碰撞过程,由动能定理得:
,
代入数据解得:
v0=2m/s;
(2)AB碰撞过程系统动量守恒,由动量守恒定律得:
2mv0=2mv1+mv2,
由机械能守恒定律得:
,
代入数据解得:
,;
两物体碰撞后电量均分,均为,则B的加速度:
,
A的加速度:
,
即B做匀减速运动,A做匀速运动,
A第二次与B碰前的速度大小为:
;
(3)B做减速运动直到停止的位移:
,
AB第二次碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒,
由动量守恒定律得:
2mv1=2mv′1+mv′2,
由机械能守恒定律得:
,
代入数据解得:
,
,
B再次停止时的位移
,
则A. B停止运动时,B的总位移:x=x1+x2=;
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合肥一中2024级高二上学期期中教学质量测评
物理试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答题前,务必在答题卡和答题卷规定的地方填写自己的姓名、准考证号和座位号后两位。
2.答题时,每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答题时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卷上书写,要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卷规定的位置绘出,确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
4.考试结束,务必将答题卡和答题卷一并上交。
一、单项选择题:本小题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。
1. 以下说法正确的是( )
A. 由可知电场中某点的电场强度E与F成正比
B. 根据真空中点电荷的电场强度公式可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关
C. 根据电势差的定义式可知,带电荷量为1C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1J,则A、B两点间的电势差为V
D. 由可知,匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大,则两点间的电势差也一定越大
2. 如图所示,花的繁殖通常依赖昆虫(比如蜜蜂)把花粉粒从一朵花传送到另一朵花,带正电的蜜蜂在花粉囊附近盘旋时,花粉粒跳向蜜蜂粘附在身上,蜜蜂飞到下一朵花接近花的柱头(柱头通过花的内部与带负电的大地连接)时,花粉粒从蜜蜂跳到柱头上,使花受精,蜜蜂可看成带电荷的球形导体,静电力常量,下列说法正确的是( )
A. 距蜜蜂中心越远的位置电势越高
B. 距蜜蜂中心9.0cm处的电场强度大小为
C. 蜜蜂接近花的柱头时,花粉粒主要依靠空气阻力作用落到柱头上
D. 花粉粒被吸引到蜜蜂的过程中,花粉粒受到的静电力大于自身重力
3. 相传牛顿年轻时曾坐在苹果树下看书,被树上落下的苹果砸中,这件事启发了牛顿, 促使他发现了万有引力定律。假如此事为真,有一颗质量为0.3kg的苹果从树上自由下落 3.2m,砸中牛顿后以碰前速度的反弹,设相互作用时间为0.1s,(重力加速度 g 10m/s2 ,忽略空气阻力)。则相互作用过程苹果对牛顿的平均作用力为( )
A. 18N B. 27N C. 30 N D. 33N
4. 将横截面积相同、材料不同的两段等长导体无缝连接为一段新导体,新导体总长度为1.00m,接入图甲电路。闭合开关S,滑片P从M端滑到N端,理想电压表读数U随滑片P滑动的距离x的变化关系如图乙,则导体的电阻率之比约为( )
A. 4∶5 B. 5∶4 C. 4:1 D. 1∶4
5. 在匀强电场中,有一个如图所示的正方体,顶点A、B、F、D的电势分别是1V、2V、3V、4V,则顶点G的电势为( )
A. 6V B. 7V C. 8V D. 9V
6. 在如图所示的电路中,电压表和电流表均视为理想电表,闭合电键S,将滑动变阻器滑片P缓慢向左移动过程中,灯泡的电阻恒定不变,电压表示数变化量的绝对值为,电流表示数变化量的绝对值为,则下列判断正确的是( )
A. 灯泡变亮 B. 电容器的带电量变大
C. 电源的效率减小 D. 变大
7. 某中学兴趣小组用塑料瓶、硬纸片等环保废旧材料制作“水火箭”。如图甲所示,瓶中装有质量为m的水,通过不断打气使瓶内空气压强达到一定程度时瞬间发射。发射时如图乙,竖直静置于地面总质量为M(含水)的水火箭,在极短的时间内将瓶中水以相对于地面v0的速度全部喷出。已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计。则( )
A. 水喷出的过程中,火箭和水机械能守恒
B. 火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力
C. 火箭获得的最大速度为
D. 火箭上升的最大高度为
8. 如图所示,ACB为固定的光滑半圆形轨道,轨道半径为R,A、B为水平直径的两个端点,AC为圆弧,MPQO为竖直向下的有界匀强电场(边界上有电场),电场强度的大小。一个质量为m,电荷量为-q的带电小球,从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道,小球运动过程中电量不变,不计空气阻力,已知重力加速度为g。关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 若H=R,则小球刚好沿轨道到达C点
B. 若H>R,则小球一定能到达B点
C. 若小球到达C点时对轨道压力为6mg,则
D. 若H=3R,则小球到达C点时对轨道压力为5mg
二、多项选择题:本小题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图所示,金属板带电荷量为,质量为m、半径为r、带电荷量为的小球,当小球静止后,悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为,小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上,且距离为,已知重力加速度为g,静电力常量为k,则下列说法正确的是( )
A. 带电金属板在小球处产生的场强大小为
B. 带电金属板在小球处产生的场强大小为
C. 带电小球在O点产生的场强大小为
D. 带电小球在O点产生的场强大小为
10. 在带电粒子“碰撞”实验中,t=0时,粒子P以初速度v0向静止的粒子Q运动,两粒子在某段时间内运动的v-t图像如图所示,S1、S2分别是0~t1、t1~t2时间内两速度图像所围面积的大小,且S1=S2。已知P、Q的质量分别为mP、mQ,仅考虑静电力的作用,且P、Q始终未接触。则下列说法中正确的是( )
A. 两粒子带异种电荷
B. 两粒子的动能之和在t1时刻最小
C. 2mP=mQ
D. P在t2时刻的速度大小为
三、非选择题:共5题,共58分。
11. 利用如图所示的实验装置验证动量守恒定律,其中两滑块质量不同,但滑块上的遮光片规格相同。
(1)利用游标卡尺测量遮光片的宽度,测量结果如图乙所示,遮光片的宽度d=___________cm;
(2)若验证完全非弹性碰撞时动量守恒,应选用 (选填字母)组滑块进行实验。(A中在两滑块接触的一面安装了弹性圆环;B中左边滑块右侧装了撞针,右侧滑块左边附着一块橡皮泥;C未做任何处理)
A. B. C.
(3)有同学发现遮光条宽度的测量值偏大,则对实验结果_________(选填“有影响”或“无影响”)。
12. 某实验小组设计了如图甲所示的实验电路测量电源的电动势和内阻,实验器材有:待测电源、阻值为的定值电阻、内阻极大的电压表、总阻值为且阻值均匀的半圆形变阻器、可指示滑片转过角度的刻度盘、开关、导线若干。回答下列问题:
(1)合上开关,滑片在顺时针转动的过程中,电源内阻的功率______(填“增大”或“减小”)。
(2)在实验中转动滑片,改变角度(弧度制),测量相应的定值电阻的电压,以为纵坐标,为横坐标,作出图像如图乙所示,已知图像的斜率为,纵截距为,则电源的电动势为______,内阻______。
(3)若实验中采用的电压表内阻不够大,则电源电动势的测量值______(填“偏大”“不变”或“偏小”),内阻的测量值______(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
13. 某学习小组利用如图所示电路研究一手持小风扇的电动机性能。调节滑动变阻器,使风扇正常运转,此时电压表示数为,电流表示数为;当扇叶被卡住停止转动时,电压表示数为,电流表示数为。求:
(1)电动机线圈的电阻;
(2)风扇正常运转时电动机输出的机械功率
14. 如图所示,地面上方空间存在水平向左的匀强电场,不可伸长的绝缘细线长为,上端系于O点,下端系一质量为、电量为的小球。现在A点给小球一个水平向左的初速度,小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动,当小球到达B点时速度最小,此时细线与竖直方向的夹角。不计空气阻力,已知重力加速度为,求:
(1)电场中OB间的电势差;
(2)最低点A处绳子对小球的拉力大小;
(3)若在A点抛出小球的同时剪断细线,小球恰好落在地面上A点正下方的位置C,求小球到达位置C的速度大小。(结果可用根式表示)
15. 如图所示,绝缘水平面上有相距的两滑块A和B,滑块A的质量为2m,电荷量为+q,B是质量为m的不带电的金属滑块.空间存在有水平向左的匀强电场,场强为.已知A与水平面间的动摩擦因数,B与水平面间的动摩擦因数,A与B的碰撞为弹性正碰,碰撞时间极短,碰撞后A、B所带电荷量相同且总电荷量始终不变,不计A、B之间的电场力(g取10m/s2).试求:
(1)A第一次与B碰前的速度的大小;
(2)A第二次与B碰前的速度大小;
(3)A、B停止运动时,B的总位移.
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