絕緣水平面上固定一正點(diǎn)電荷Q,另一質(zhì)量為m、電荷量為-q的滑塊(可看作點(diǎn)電荷)從a點(diǎn)以初速度v沿水平面向Q運(yùn)動(dòng),到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度為零.已知a、b間距離為s,滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.以下判斷正確的是( )
A.滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中所受Q的庫化力有可能大于滑動(dòng)摩擦力
B.滑塊在運(yùn)動(dòng)過程的中間時(shí)刻,瞬時(shí)速度的大小小于
C.此過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為
D.Q產(chǎn)生的電場中,a、b兩點(diǎn)間的電勢差為
【答案】分析:根據(jù)滑塊的運(yùn)動(dòng)情況可知滑塊受力情況,則可知庫侖力與滑動(dòng)摩擦力的大小關(guān)系;
由滑塊的受力情況可確定加速度的變化情況,即可判斷中間時(shí)刻的速度;
由動(dòng)能定理可確定過程中產(chǎn)生的內(nèi)能與動(dòng)能變化關(guān)系;
由動(dòng)能定理可求得兩點(diǎn)間的電勢差.
解答:解:A、由題意可知,滑塊水平方向受庫侖力、滑動(dòng)摩擦力,摩擦力與運(yùn)動(dòng)方向相反,而庫侖力與運(yùn)動(dòng)方相同,因滑塊在b點(diǎn)靜止,故一定有段時(shí)間,庫侖力小于滑動(dòng)摩擦力,當(dāng)在滑動(dòng)過程中,隨著間距減小,庫侖力增大,但仍小于滑動(dòng)摩擦力,到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度減為零.故A錯(cuò)誤;
B、水平方向受大小不變的摩擦力及變大的庫侖力,當(dāng)在滑動(dòng)過程中,隨著間距減小,庫侖力增大,但仍小于滑動(dòng)摩擦力,所以導(dǎo)致加速度慢慢減小,加速度是變化的,故中間時(shí)刻的速度小于 故B正確;
C、由動(dòng)能定理可得:Uq-μmgs=0-mv2
產(chǎn)生的內(nèi)能Q=μmgs=Uq+mv2,
因此在此過程中產(chǎn)生的內(nèi)能大于動(dòng)能的減少.故C錯(cuò)誤;
D、由動(dòng)能定理可得:Uq-μmgs=0-mv2,解得兩點(diǎn)間的電勢差U=,故D正確;
故選:BD
點(diǎn)評:解答本題應(yīng)注意庫侖力隨離Q的距離的增大而減小,而滑塊的運(yùn)動(dòng)可告訴我們最后一定有滑動(dòng)摩擦力大于庫侖力;
同時(shí)還要明確一定:電場力做功取決于始末位置間的電勢差,和路徑無關(guān).
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

在光滑絕緣水平面的P點(diǎn)正上方O點(diǎn)固定了一電荷量為+Q的正點(diǎn)電荷,在水平面上的N點(diǎn),由靜止釋放質(zhì)量為m,電荷量為-q的負(fù)檢驗(yàn)電荷,該檢驗(yàn)電荷經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)速度為v,圖中θ=60°,M點(diǎn)為ON連線的中點(diǎn),規(guī)定電場中P點(diǎn)的電勢為零.則在+Q形成的電場中( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?雙流縣模擬)如圖所示,在粗糙絕緣水平面上固定一點(diǎn)電荷Q,從M點(diǎn)無初速釋放一帶有恒定負(fù)電荷的小物塊,小物塊在Q的電場中運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)靜止.則從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中,下列說法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

渦流制動(dòng)是一種利用電磁感應(yīng)原理工作的新型制動(dòng)方式,它的基本原理如圖甲所示.水平面上固定一塊鋁板,當(dāng)一豎直方向的條形磁鐵在鋁板上方幾毫米高度上水平經(jīng)過時(shí),鋁板內(nèi)感應(yīng)出的渦流會(huì)對磁鐵的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻礙作用.渦流制動(dòng)是磁懸浮列車在高速運(yùn)行時(shí)進(jìn)行制動(dòng)的一種方式.某研究所制成如圖乙所示的車和軌道模型來定量模擬磁懸浮列車的渦流制動(dòng)過程.車廂下端安裝有電磁鐵系統(tǒng),能在長為L1=0.6m,寬L2=0.2m的矩形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生豎直方向的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度可隨車速的減小而自動(dòng)增大(由車內(nèi)速度傳感器控制),但最大不超過B1=2T,將鋁板簡化為長大于L1,寬也為L2的單匝矩形線圈,間隔鋪設(shè)在軌道正中央,其間隔也為L2,每個(gè)線圈的電阻為R1=0.1Ω,導(dǎo)線粗細(xì)忽略不計(jì).在某次實(shí)驗(yàn)中,模型車速度為v0=20m/s時(shí),啟動(dòng)電磁鐵系統(tǒng)開始制動(dòng),車立即以加速度a1=2m/s2做勻減速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到B1時(shí)就保持不變,直到模型車停止運(yùn)動(dòng).已知模型車的總質(zhì)量為m1=36kg,空氣阻力不計(jì).不考慮磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象以及線圈激發(fā)的磁場對電磁鐵產(chǎn)生磁場的影響.
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(1)電磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到最大時(shí),模型車的速度為多大?
(2)模型車的制動(dòng)距離為多大?
(3)為了節(jié)約能源,將電磁鐵換成若干個(gè)并在一起的永磁鐵組,兩個(gè)相鄰的磁鐵磁極的極性相反,且將線圈改為連續(xù)鋪放,如圖丙所示,已知模型車質(zhì)量減為m2=20kg,永磁鐵激發(fā)的磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為B2=0.1T,每個(gè)線圈匝數(shù)為N=10,電阻為R2=1Ω,相鄰線圈緊密接觸但彼此絕緣.模型車仍以v0=20m/s的初速度開始減速,為保證制動(dòng)距離不大于80m,至少安裝幾個(gè)永磁鐵?

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科目:高中物理 來源:2011年四川省成都市雙流縣高考物理二診試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,在粗糙絕緣水平面上固定一點(diǎn)電荷Q,從M點(diǎn)無初速釋放一帶有恒定負(fù)電荷的小物塊,小物塊在Q的電場中運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)靜止.則從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中,下列說法中正確的是( )

A.小物塊所受電場力逐漸減小,加速度也逐漸減小
B.電場力對小物塊作正功,電勢能逐漸減小
C.關(guān)于M點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢、電場強(qiáng)度的關(guān)系有φM<φN,EM>EN
D.小物塊運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能最大時(shí),電勢能也最大.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在粗糙絕緣水平面上固定一點(diǎn)電荷Q,從M點(diǎn)無初速釋放一帶有恒定負(fù)電荷的小物塊,小物塊在Q的電場中運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)靜止。則從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中,下列說法中正確的是(  )

A. 小物塊所受電場力逐漸減小,加速度也逐漸減小。

B. 電場力對小物塊作正功,電勢能逐漸減小。

C. 關(guān)于M點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢、電場強(qiáng)度的關(guān)系有。

D. 小物塊運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能最大時(shí),電勢能也最大。

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