如圖,絕緣光滑的圓環(huán)豎直放置在水平向右的勻強(qiáng)電場中,環(huán)上a、c是豎直直徑的兩端,b、d是水平直徑的兩端,質(zhì)量為m的帶電小球套在圓環(huán)上,從a點(diǎn)由靜止釋放,沿abc運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)的速度恰好為零。在abcd的過程中,小球
A.在b點(diǎn)的向心加速度最大B.在b點(diǎn)的機(jī)械能最大
C.在d點(diǎn)的電勢能最大D.在d點(diǎn)的加速度為零
BC

本題考查電場力做功;功能原理的應(yīng)用;電勢能;向心加速度與加速度。解答本題關(guān)鍵是根據(jù)電場力做功判斷電勢能的變化,根據(jù)除重力外的其它力做功判斷機(jī)械能的變化,難點(diǎn)在于運(yùn)用類比的方法確定速度最大的位置。
A、設(shè)小球從a到d過程中,重力做功為,克服電場力做功為,由動(dòng)能定理得,-=0,則有=,小球從a到c過程中,重力做功為2,電場力做功為零,則由動(dòng)能定理得,小球經(jīng)過c點(diǎn)的動(dòng)能=2,小球從a到b過程中,重力做功為,電場力做功為,則由動(dòng)能定理得,小球經(jīng)過b點(diǎn)的動(dòng)能=2,可見,bc中點(diǎn)類似于單擺的平衡位置,小球經(jīng)中點(diǎn)時(shí)速度最大,由知,小球經(jīng)bc中點(diǎn)時(shí)向心加速度最大,故A錯(cuò)誤;
B、小球從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中,電場力做正功最多,根據(jù)功能關(guān)系可知,小球在b點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能最大,故B正確;
C、小球從a運(yùn)動(dòng)到d的過程中,電場力做負(fù)功最多,小球在d點(diǎn)時(shí)的電勢能最大,故C正確;
D、小球到達(dá)d點(diǎn)的速度為零,向心加速度為零,向心力為零,小球還受到豎直向下的重力,加速度方向豎直向下,加速度不為零,故D錯(cuò)誤。
因此選BC
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:計(jì)算題

在一個(gè)水平面上建立x軸,在過原點(diǎn)O右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小,方向與x軸正方向相同,在O處放一個(gè)帶電量.質(zhì)量的帶負(fù)電絕緣物塊.物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù),沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度,如圖所示,
求(1)物塊最終停止時(shí)的位置. (g 取10
(2)物塊在電場中運(yùn)動(dòng)過程的機(jī)械能增量.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(8分)如圖所示,在真空中的一直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi),有一個(gè)質(zhì)量為m、電量為+q的粒子(不計(jì)重力),從原點(diǎn)O沿y軸正方向以初速度v0射入,為了使此粒子能夠沿圓弧軌道通過定點(diǎn)Pa,-b),可以在坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)的某點(diǎn)固定一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷,若靜電力常數(shù)為k.求:該點(diǎn)電荷的電量Q

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,AC、BD為一邊長為d的正方形ABCD的兩條對角線?臻g存在一與正方形所在平面平行的未知靜電場。現(xiàn)有一帶電量為+q的點(diǎn)電荷,先從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),電勢能減少了E;又從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),電勢能增加了E。下列關(guān)于此空間存在的靜電場的說法,正確的是

A.若為位于D點(diǎn)的電荷量為Q的負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場,則AB兩點(diǎn)電勢差為
B.若為位于D點(diǎn)的電荷量為Q的正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場,則B點(diǎn)場強(qiáng)大小為 
C.若為勻強(qiáng)電場,則場強(qiáng)方向垂直于AC并由B指向D,場強(qiáng)大小為
D.若為勻強(qiáng)電場,則場強(qiáng)方向垂直于AC并由D指向B,場強(qiáng)大小為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

AB兩個(gè)點(diǎn)電荷在真空中所產(chǎn)生電場的電場線(方向未標(biāo)出) 如圖所示。圖中C點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn),MN為兩點(diǎn)電荷連線的中垂線,D為中垂線上的一點(diǎn),電場線的分布關(guān)于MN左右對稱。則下列說法中正確的是(   )
A.這兩點(diǎn)電荷一定是等量異種電荷
B.這兩點(diǎn)電荷一定等量同種電荷
C.D、C兩點(diǎn)的電勢一定相等
D.C點(diǎn)的電場強(qiáng)度比D點(diǎn)的電場強(qiáng)度大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(20分)如圖所示,可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A、BC放在傾角為37O、長L=2m的固定斜面上,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,AB緊靠在一起,C緊靠在固定擋板上,物塊的質(zhì)量分別為mA=0.80kg、mB=0. 40kg,其中A不帶電,B、C的帶電量分別為qB=+4.0×10-5C、qC=+2.0×10-5C,且保持不變。開始時(shí)三個(gè)物塊均能保持靜止且與斜面間均無摩擦力作用。如果選定兩點(diǎn)電荷在相距無窮遠(yuǎn)處的電勢能為0,則相距為r時(shí),兩點(diǎn)電荷具有的電勢能可表示為,F(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上作加速度大小為a=2.5m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t0物體A、B分離并且力F變?yōu)楹懔Α.?dāng)A運(yùn)動(dòng)到斜面頂端時(shí)撤去力F。
已知靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2,g=10m/s2,sin37O =0.6,cos37O =0.8。求:
(1)未施加力F時(shí)物塊BC間的距離;
(2)t0時(shí)間內(nèi)庫侖力做的功;
(3)力FA物塊做的總功。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖1所示,地面上方有勻強(qiáng)電場,取場中一點(diǎn)O為圓心在豎直面內(nèi)作半徑R=0.1m的圓,圓平面與電場方向平行。在O點(diǎn)固定電量Q=5×10-4C的負(fù)點(diǎn)電荷,將質(zhì)量為m=3g,電量q=2×10-10C的帶電小球放在圓周上的a點(diǎn)時(shí),它恰好靜止。若讓帶電小球從a點(diǎn)緩慢移至圓周最高點(diǎn)b時(shí),外力需做多少功?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑絕緣細(xì)桿豎直放置,它與以正電荷Q為圓心的某圓交于B、C兩點(diǎn),質(zhì)量為m、帶電荷量-q的有孔小球從桿上A點(diǎn)無初速度下滑,已知qQ,AB=h,小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為求:
(1)小球由A到B的過程中電場力做的功;
(2)A、C兩點(diǎn)的電勢差

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在場強(qiáng)為的勻強(qiáng)電場中A點(diǎn)靜止著一個(gè)帶電液滴,使場強(qiáng)突然增大到而不改變方向,液滴運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,又使電場突然反向而不改變大小,又經(jīng)過一段同樣的時(shí)間,液滴恰好又返回A點(diǎn)。求之比。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案