【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)有水平向右、場強(qiáng)為E=1×104N/C的勻強(qiáng)電場.在勻強(qiáng)電場中有一根長L="2" m的絕緣細(xì)線,一端固定在O點,另一端系一質(zhì)量為008 kg的帶電小球,它靜止時懸線與豎直方向成37°角,若小球獲得初速度恰能繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,取小球在靜止時的位置為電勢能零點和重力勢能零點,cos37°08,g10 m/s2.下列說法正確

A.小球的帶電荷量q=6×105C

B.小球動能的最小值為1J

C.小球在運(yùn)動至圓周軌跡上的最高點時有機(jī)械能的最小值

D.小球繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動的電勢能和機(jī)械能之和保持不變,且為4J

【答案】AB

【解析】試題分析:對小球進(jìn)行受力分析如圖所示,

可得:mgtan37°=qE.解得小球的帶電量為: ,選項A正確.

由于重力和電場力都是恒力,所以它們的合力也是恒力.在圓上各點中,小球在平衡位置A點時的勢能(重力勢能和電勢能之和)最小,在平衡位置的對稱點B點,小球的勢能最大,由于小球總能量不變,所以在B點的動能EkB最小,對應(yīng)速度vB最小,在B點,小球受到的重力和電場力,其合力作為小球做圓周運(yùn)動的向心力,而繩的拉力恰為零,有: ,而,所以EKB=mvB2=FL=×1×2J=1J,選項B正確;由于總能量保持不變,即Ek+EPG+EPE=恒量.所以當(dāng)小球在圓上最左側(cè)的C點時,電勢能EPE最大,機(jī)械能最小,選項C錯誤;由B運(yùn)動到A,W合力=-EPA-EPB),W合力=F2L,所以EPB=4J,總能量E=EPB+EkB=5J.選項D錯誤;故選AB

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在同一豎直平面內(nèi),一輕質(zhì)彈簧下端固定在位置E,上端恰好與水平線CD齊平,靜止在傾角為θ=53°的光滑斜面上.一長為L=1.8m的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定在O點上,另一端系一質(zhì)量為m=1kg量的小球,將細(xì)繩拉至水平,使小球從位置A由靜止釋放,小球到達(dá)最低點B時,細(xì)繩剛好被拉斷.之后小球恰好沿著斜面方向撞上彈簧上端并將彈簧壓縮,最大壓縮量為x=0.5m.求:

(1)細(xì)繩受到的拉力最大值;

(2)M點到水平線CD的高度h;

(3)彈簧所獲得的最大彈性勢能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】真空中存在電場強(qiáng)度大小為E1的勻強(qiáng)電場,一帶電油滴在該電場中豎直向上做勻速直線運(yùn)動,速度大小為v0。在油滴處于位置A時,將電場強(qiáng)度的大小突然增大到某值,但保持其方向不變。持續(xù)一段時間t1后,又突然將電場反向,但保持其大小不變;再持續(xù)同樣一段時間后,油滴運(yùn)動到B點。重力加速度大小為g

(1)求油滴運(yùn)動到B點時的速度。

(2)求增大后的電場強(qiáng)度的大;為保證后來的電場強(qiáng)度比原來的大,試給出相應(yīng)的t1v0應(yīng)滿足的條件。已知不存在電場時,油滴以初速度v0做豎直上拋運(yùn)動的最大高度恰好等于B、A兩點間距離的兩倍。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,小明站在水平地面上,手握不可伸長的輕繩一端,繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球,甩動手腕,使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動。當(dāng)球某次運(yùn)動到最低點時,繩突然斷掉,球飛行水平距離d后落地。已知握繩的手離地面高度為d,手與球之間的繩長為,重力加速度為g。忽略手的運(yùn)動半徑和空氣阻力。

(1)若想小球在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動,其通過最高點的速度至少應(yīng)為多少?

(2)求繩斷時球的速度大小和球落地時的速度大小

(3)輕繩能承受的最大拉力多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一質(zhì)量為的物體,由光滑圓弧軌道上端從靜止開始下滑,到達(dá)底端后沿水平面向右滑動距離后停止,已知軌道半徑, ,求:

1)物體滑至圓弧底端時的速度v大;

2)物體滑至圓弧底端時對軌道的壓力F大。

3)物體沿水平面滑動過程中克服摩擦力做的功W。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖中的a是研究小球在斜面上平拋運(yùn)動的實驗裝置,每次將小球從弧型軌道同一位置靜止釋放,并逐漸改變斜面與水平地面之間的夾角θ,獲得不同的射程x,最后作出了如圖中的b所示的x-tanθ圖象,。則:( )

A. 由圖b可知,小球在斜面頂端水平拋出時的初速度v0=2m/s

B. 實驗中發(fā)現(xiàn)θ超過60°后,小球?qū)⒉粫袈湓谛泵嫔,則斜面的長度

C. 若最后得到的圖象如圖中的c所示,由圖象b中直線的斜率可知,可能是由于釋放位置降低造成的

D. 所給條件無法求出小球在斜面頂端平拋的初速度以及斜面的長度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是電場中某區(qū)域的電場線分布,a、b是電場中的兩點,則( )

A.電荷在a 點受到電場力方向必定與場強(qiáng)方向一致

B.同一點電荷放在a點受到的電場力比放在b點時受到電場力小

C.正電荷放在a點靜止釋放,在電場力作用下運(yùn)動的軌跡與電場線一致

D.a(chǎn) 點的電場強(qiáng)度較大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】跳臺滑雪運(yùn)動員的動作驚險而優(yōu)美,其實滑雪運(yùn)動可抽象為物體在斜坡上的平拋運(yùn)動。如圖所示,設(shè)可視為質(zhì)點的滑雪運(yùn)動員,從傾角為θ的斜坡頂端P處,以初速度水平飛出,最后又落到斜坡上A點處,AP之間距離為L,在空中運(yùn)動時間為t。改變運(yùn)動員初速度的大小,Lt都隨之改變.關(guān)于L、t的關(guān)系,下列說法中正確的是

A. t成反比 B. t成正比

C. L成正比 D. L成正比

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,有一個等腰直角三角形的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,其直角邊長為L,磁場方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一邊長為L、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd,從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域。取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流為正,則下圖中表示線框中電流i bc邊的位置坐標(biāo) x 變化的圖象正確的是(

A.

B.

C.

D.

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