一帶正電小球穿在一根絕緣的粗糙直桿上,桿與水平方向成θ角,所在空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直于直桿向上的勻強(qiáng)磁場,如圖.小球沿桿向下運(yùn)動通過a點(diǎn)時(shí)速度是4m/s,到達(dá)c點(diǎn)時(shí)速度減為零,b是ac的中點(diǎn),在小球向下運(yùn)動過程中( 。
A.絕緣直桿對小球的作用力方向與小球的運(yùn)動方向垂直
B.小球電勢能的增加量一定小于重力勢能的減少量
C.小球通過b點(diǎn)的速度小于2
2
m/s
D.到達(dá)c點(diǎn)后小球可能沿桿向上運(yùn)動

A、絕緣直桿對小球的作用力是支持力和摩擦力的合力,支持力與桿垂直,摩擦力與桿平行,故絕緣直桿對小球的作用力不垂直于小球的運(yùn)動方向,故A錯(cuò)誤;
B、根據(jù)能量守恒定律,從a到c的過程中,小球的動能和重力勢能的減小量等于電勢能和內(nèi)能的增加量;由于不知道重力和電場力的大小關(guān)系,故無法判斷小球的電勢能的增加量與重力勢能的減少量之間的關(guān)系,故B錯(cuò)誤;
C、a點(diǎn)的動能為
1
2
mva2=8mJ;從a到c的過程中,小球的動能減小,運(yùn)動速度減小,小球所受的洛倫茲力減小,導(dǎo)致滑動摩擦力減小,電場力是恒力,在AB段和BC段重力做正功,電場力做負(fù)功,而且重力與電場力做功相等,摩擦力做功在AB段較多,因此在AB段合外力做的負(fù)功較多,所以根據(jù)動能定理得知,在AB段動能的減少量較大,所以在B點(diǎn)時(shí)的動能小于4mJ,故小球通過b點(diǎn)的速度小于2
2
m/s,故C正確.
D、電場力可能遠(yuǎn)大于重力,故到達(dá)c點(diǎn)后小球可能沿桿向上運(yùn)動,故D正確;
故選:CD.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在XOY平面內(nèi)有一個(gè)以O(shè)為圓心,半徑為R的圓,P為圓周上的一點(diǎn),半徑OP與x軸成θ角.若空間存在沿y軸正方向場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場,則O、P兩點(diǎn)間的電勢差UOP可表示為( 。
A.ERcosθB.-ERcosθC.ERsinθD.-ERsinθ

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

將一根絕緣細(xì)線在勻強(qiáng)電場中連接成一個(gè)菱形,如圖所示.a(chǎn)、b、c、d分別是菱形的四個(gè)頂點(diǎn),且∠abc=120°.已知a、b、c三點(diǎn)電勢分別為3V、4V、10V,一個(gè)帶電量為+1.0×10-6C的小螞蟻在細(xì)線區(qū)域內(nèi)爬行.下列說法正確的是( 。
A.d點(diǎn)電勢為4V
B.O點(diǎn)電勢為0V
C.小螞蟻在b點(diǎn)電勢能等于在d點(diǎn)電勢能
D.小螞蟻在b點(diǎn)電勢能小于在d點(diǎn)電勢能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

內(nèi)壁光滑、由絕緣材料制成的圓軌道固定在傾角為θ=37°的斜面上,與斜面的交點(diǎn)是A,直徑AB垂直于斜面,直徑CD和MN分別在水平和豎直方向上,它們處在水平方向的勻強(qiáng)電場中.質(zhì)量為m,電荷量為q的小球(可視為點(diǎn)電荷)剛好能靜止于圓軌道內(nèi)的A點(diǎn).現(xiàn)對在A點(diǎn)的該小球施加一沿圓環(huán)切線方向的瞬時(shí)沖量,使其恰能繞圓環(huán)完成圓周運(yùn)動.下列對該小球運(yùn)動的分析,正確的是( 。
A.小球一定帶負(fù)電
B.小球運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)動能最小
C.小球運(yùn)動到M點(diǎn)時(shí)動能最小
D.小球運(yùn)動到D點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,a、b分別為x、y軸上兩點(diǎn),它們與原點(diǎn)O的距離相等,一束電子以初速度v0垂直于x軸從a點(diǎn)射入,由于勻強(qiáng)電場的作用,電子束恰好從b點(diǎn)射出,求電子從b點(diǎn)射出時(shí)的速度大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,是一對彼此絕緣相距d=5cm的平行金屬帶電極板MN,N板接地,在兩極板MN間A點(diǎn)有一帶電量為q=4×10-6C的帶電液滴,其質(zhì)量m=4×10-4kg,恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).求:
(1)兩板間的電場強(qiáng)度E
(2)兩極板NM之間電勢差UNM
(3)M點(diǎn)的電勢φM

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,絕緣長方體B置于水平面上,兩端固定一對平行帶電極板,極板間形成勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E=1.2×104N/C.長方體B的上表面光滑,下表面與水平面的動摩擦因數(shù)μ=0.05(設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相同).B與極板的總質(zhì)量mB=1kg.帶正電的小滑塊A的電荷量qA=1×10-4C、質(zhì)量mA=0.6kg.假設(shè)A所帶的電量不影響極板間的電場分布.t=0時(shí)刻,小滑塊A從B表面上的a點(diǎn)以相對地面的速度vA=1.6m/s向左運(yùn)動,同時(shí),B(連同極板)以相對地面的速度vB=0.4m/s向右運(yùn)動.
(1)求B受到的摩擦力和電場力的大小;
(2)若A最遠(yuǎn)能到達(dá)b點(diǎn),求a、b間的距離L;
(3)求從t=0時(shí)刻至A運(yùn)動到b點(diǎn)時(shí),電場力對B做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖為燃煤鍋爐煙囪中的靜電除塵原理示意圖,A為與煙囪內(nèi)壁金屬管相連的一個(gè)電極、B為與金屬絲E相連的另一個(gè)電極,C和D 分別表示煙囪的兩個(gè)氣口。在A、B之間加上高電壓,金屬絲附近的強(qiáng)電場將空氣分子電離為電子和正離子,電子在煙囪空腔的電場中運(yùn)動時(shí)被煙氣中的煤粉俘獲,使煤粉帶負(fù)電后而被吸附到帶正電的電極上,因此排出的煙就比較清潔了。有關(guān)這種靜電除塵的裝置,下列說法中正確的是

A.高壓電源的正極接A,負(fù)極接B
B.高壓電源的負(fù)極接A,正極接B
C.C為煙氣的進(jìn)氣口,D為排氣口
D.D為煙氣的進(jìn)氣口,C為排氣口

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某研究性學(xué)習(xí)小組學(xué)習(xí)電學(xué)知識后對電工穿的高壓作業(yè)服進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)高壓作業(yè)服是用銅絲編織的,下列各同學(xué)的理由正確的是
A.甲認(rèn)為銅絲編織的衣服不易拉破,所以用銅絲編織
B.乙認(rèn)為電工被銅絲編織的衣服包裹,使體內(nèi)電勢保持為零,對人體起保護(hù)作用
C.丙認(rèn)為電工被銅絲編織的衣服包裹,使體內(nèi)場強(qiáng)保持為零,對人體起保護(hù)作用
D.丁認(rèn)為銅絲必須達(dá)到一定的厚度,才能對人體起到保護(hù)作用

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