【題目】如圖所示,固定在豎直面內(nèi)的光滑絕緣圓環(huán)半徑為R,圓環(huán)上套有質(zhì)量分別為m2m的兩個帶電的小球A、B(均可看作質(zhì)點),小球A帶正電,小球B帶負電,帶電荷量均為q,且小球AB用一長為2R的輕質(zhì)絕緣細桿相連,豎直面內(nèi)有豎直向下的勻強電場(未畫出),電場強度大小為E=,F(xiàn)在給小球一個擾動,使小球A從最高點由靜止開始沿圓環(huán)下滑,已知重力加速度為g,在小球A滑到最低點的過程中,下列說法正確的是 ( )

A. 小球A減少的機械能等于小球B增加的機械能

B. 細桿對小球A和小球B做的總功為0

C. 小球A的最大速度為

D. 細桿對小球B做的功為mgR

【答案】BC

【解析】由于電場力做功,兩個球系統(tǒng)機械能不守恒,故A球增加的機械能不等于B球減少的機械能,故A錯誤;細桿對小球A和小球B的力等大反向,為系統(tǒng)內(nèi)彈力,所以細桿對小球A和小球B做的總功為0,故B錯誤;當A球運動到最低點時,電場力對系統(tǒng)做功4EqR=4mgR,速度最大,有:4mgR+mg2R-2mg2R=m+2mv2解得:v=,故C正確;對B球,利用動能定理可得,W+2mgR-2mg2R=×2mv2-0,解得細桿對B球所做的功W=-mgR,故D錯誤;故選C。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】撐桿跳高是一項技術(shù)性很強的體育運動,完整的過程可以簡化成三個階段:持桿助跑、撐桿起跳上升、越桿下落。撐桿跳高的過程中包含很多物理知識,下列說法正確的是

A. 持桿助跑過程,重力的反作用力是地面對運動員的支持力

B. 撐桿起跳上升階段,彎曲的撐桿對人的作用力大于人對撐桿的作用力

C. 撐桿起跳上升階段先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)

D. 最高點手已離開撐桿,運動員還能繼續(xù)越過橫桿,是因為受到了一個向前的沖力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑圓柱A和半圓柱B緊靠著靜置于水平地面上,二者半徑均為R。A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量為,B與地面的動摩擦因數(shù)為μ,F(xiàn)給A施加一拉力F,使A緩慢移動,運動過程中拉力F與圓心連線O1O2的夾角始終為60°保持不變,直至A恰好運動到B的最高點,整個過程中B保持靜止,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g,求:

(1)AB間彈力的最大值Fmax

(2)動摩擦因數(shù)的最小值μmin

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組采用如圖甲所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系,小車在橡皮筋的作用下彈出后,沿木板滑行。打點計時器的工作頻率為50Hz。

(1)實驗操作中需平衡小車受到的摩擦力,其目的是______

A.防止小車不能被橡皮筋拉動

B.保證橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功

C.防止紙帶上打點不清晰

(2)在正確操作的情況下,某紙帶上打點計時器打下的點跡如圖乙所示。則橡皮筋對小車做完功后,小車獲得的速度是____(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

(3)若已知圖乙紙帶上打下左側(cè)第一個點時小車的速度為v1,打下第三個點時小車的速度為v3,判斷打下第二個點時小車的速度v2_____(v1v3)/2(填等于、大于小于

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】寧波高中科技新苗項目的同學在一個連鎖機關(guān)游戲中,設(shè)計了一個如圖所示的起始觸發(fā)裝置:AB段是長度連續(xù)可調(diào)的豎直伸縮桿,BCD段是半徑為R的四分之三圓弧彎桿,DE段是長度為2R的水平桿,與AB桿稍稍錯開。豎直桿外套有下端固定且勁度系數(shù)較大的輕質(zhì)彈簧,在彈簧上端放置質(zhì)量為m的套環(huán)。每次將彈簧的長度壓縮至P點后鎖定,設(shè)PB的高度差為h,解除鎖定后彈簧可將套環(huán)彈出,在觸發(fā)器的右側(cè)有多米諾骨牌,多米諾骨牌的左側(cè)最高點QP點等高,且與E的水平距離為x(可以調(diào)節(jié)),已知彈簧鎖定時的彈性勢能Ep=10mgR,套環(huán)P與水平桿DE段的動摩擦因數(shù)μ=0.5,與其他部分的摩擦可以忽略不計,不計套環(huán)受到的空氣阻力及解除鎖定時的彈性勢能損失,不考慮伸縮豎直桿粗細變化對套環(huán)的影響,重力加速度為g。求:

(1)h=7R時,套環(huán)到達桿的最高點C處時的速度大;

(2)(1)問中套環(huán)運動到最高點C時對桿作用力的大小和方向;

(3)h3R10R連續(xù)可調(diào),要使該套環(huán)恰能擊中Q點,則x應(yīng)該在哪個范圍內(nèi)調(diào)節(jié)?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,豎直平面xOy內(nèi),在y軸右側(cè)存在豎直向下的電場強度為E1的勻強電場和一個交變磁場,磁感應(yīng)強度大小為B1,交變磁場變化規(guī)律如圖乙所示,規(guī)定垂直紙面向里為磁場的正方向。在第二象限存在方向水平向左的電場強度為E2的勻強電場和一個方向垂直紙面向外的勻強磁場。帶負電的粒子從x軸上的A點與x軸成θ角沿直線運動,經(jīng)過y軸上的P點進入y軸右側(cè)后做勻速圓周運動,當粒子剛進入y軸右側(cè)時,交變磁場立即從t=0開始變化。現(xiàn)已知P點坐標為(0,d),粒子的電荷量為q,粒子質(zhì)量為m, 。

(1)θ。

(2)若已知交變磁場的周期T=,粒子在t=0時經(jīng)過P點,t=時恰好水平經(jīng)過x軸上的Q點,求Q點的橫坐標。

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【題目】一玩具電動機M的額定電壓為3V,其線圈的電阻Rx大約為15Ω,當其兩端電壓達到0.3V時,電動機才會開始轉(zhuǎn)動。為了盡量準確測量線圈的電阻Rx,某同學設(shè)計了部分電路原理圖如圖所示,可供選擇的器材有:

A電流表A1020mA、內(nèi)阻約10Ω

B電流表A20200mA、內(nèi)阻約

C滑動變阻器R1010Ω,額定電流2A

D滑動變阻器R202kΩ,額定電流1A

E電壓表V2.5V,內(nèi)阻約3kΩ

F電源E(電動勢為3V、內(nèi)阻不計)

G定值電阻(阻值為R

H開關(guān)S及導線若干

1)應(yīng)選擇的電流表為_______,滑動變阻器為_______;(填選項前的字母序號)

2)測量過程中要保持電動機處于_______(選填轉(zhuǎn)動不轉(zhuǎn)動)狀態(tài),下列四個定值電阻的阻值R中,最合適的是_______;

A1200Ω B120Ω

C50Ω D20Ω

3)請把虛線框內(nèi)的電路原理圖補充完整;

4)某次實驗中,電壓表的讀數(shù)為U,電流表的讀數(shù)為I,則計算電動機導線圈電阻的表達式Rx=_______。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】寬為L的兩光滑豎直裸導軌間接有固定電阻R,導軌(電阻忽略不計)間I、Ⅱ區(qū)域中有垂直紙面向里寬為d、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,I、Ⅱ區(qū)域間距為h,如圖,有一質(zhì)量為m、長為L電阻不計的金屬桿與豎直導軌緊密接觸,從距區(qū)域I上端H處桿由靜止釋放。若桿在I、Ⅱ區(qū)域中運動情況完全相同,現(xiàn)以桿由靜止釋放為計時起點,則桿中電流隨時間t變化的圖像可能正確的是( )

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,將帶鐵芯的電感器L與燈泡A串聯(lián),再與另一個完全相同的燈泡B并聯(lián)接在以正弦交流信號發(fā)生器為電源的兩端。通過調(diào)節(jié)交流信號發(fā)生器上的旋鈕,可以改變輸出電壓和信號的頻率。閉合開關(guān)S,A、B兩燈均發(fā)光。關(guān)于該實驗,下列說法中正確的是( )

A. 保持交流信號頻率不變,適當提高輸出電壓,發(fā)現(xiàn)A燈始終比B燈亮

B. 保持輸出電壓不變,提高交流信號頻率,發(fā)現(xiàn)A、B燈均變亮

C. 保持輸出電壓和信號頻率不變,撤去鐵芯后發(fā)現(xiàn)A燈比原來亮

D. 斷開開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)A燈閃亮一下,然后熄滅

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