精英家教網(wǎng)絕緣的半圓細(xì)管內(nèi)壁光滑,平放在光滑絕緣的水平面上并固定,兩個正點(diǎn)電荷Q1=Q,Q2=4Q,分別固定于半圓細(xì)管的管口A、B兩點(diǎn),細(xì)管的中點(diǎn)為P點(diǎn)、圓心為O點(diǎn),如圖所示,則( 。
A、若將一正電電荷q置于A、B連線上的細(xì)管外靠近A點(diǎn)處由靜止釋放,則它達(dá)到最大速度的位置在AO之間的某點(diǎn)B、若將一正點(diǎn)電荷q置于A、B連線上的細(xì)管上靠近A點(diǎn)處由靜止釋放,則它達(dá)到最大速度的位置在OB之間的某點(diǎn)C、若將一正點(diǎn)電荷q在細(xì)管內(nèi)壁靠近A點(diǎn)處由靜止釋放,則它達(dá)到最大速度的位置在AP之間的某點(diǎn)D、若將一正點(diǎn)電荷q在細(xì)管內(nèi)壁靠近A點(diǎn)處由靜止釋放,則它達(dá)到最大速度的位置在PB之間的某點(diǎn)
分析:根據(jù)點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度的疊加,結(jié)合矢量運(yùn)算法則,可知,AB兩點(diǎn)電荷連線某處電場強(qiáng)度為零,則該處正電荷達(dá)到最大速度;
而在細(xì)管上,電場強(qiáng)度方向豎直向下的位置在P點(diǎn)左側(cè)某處,即為正電荷達(dá)到該處時(shí),速度達(dá)到最大.
解答:解:A、由題意可知,若將一正電電荷q置于A、B連線上的細(xì)管外,則根據(jù)矢量合成法則,可知,電場強(qiáng)度為零處,在AO連線某處,因此正點(diǎn)電荷從A到該處做加速運(yùn)動,越過該處做減速運(yùn)動,所以最大速度位置在AO之間的某點(diǎn),故A正確,B錯誤;
C、若將一正點(diǎn)電荷q在細(xì)管內(nèi)壁,則根據(jù)矢量合成法則,可知,電場強(qiáng)度方向豎直向下的位置,在AP之間某處,在運(yùn)動到電場強(qiáng)度方向豎直向下的位置過程中,重力做正功,而電場力也做正功,從而導(dǎo)致動能增大,所以它達(dá)到最大速度的位置在AP之間的某點(diǎn),故C正確,D錯誤;
故選:AC.
點(diǎn)評:考查矢量合成的法則,掌握電場力做功的正負(fù)判定,理解動能定理的應(yīng)用.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?鄭州模擬)如圖所示,矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場;在y≥0的區(qū)域內(nèi)還存在垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.半徑為R的光滑絕緣空心半圓細(xì)管ADO固定在豎直平面內(nèi),半圓管的一半處于電場中,圓心O1為MN的中點(diǎn),直徑AO垂直于水平虛線MN.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從圓管的A點(diǎn)由靜止滑入管內(nèi),從O點(diǎn)穿出后恰好通過O點(diǎn)正下方的C點(diǎn).已知重力加速度為g,電場強(qiáng)度的大小E=
4mg3q
.求:
(1)小球到達(dá)O點(diǎn)前一時(shí)刻,圓管對它作用力的大。
(2)矩形區(qū)域MNPQ的高度H和寬度L應(yīng)滿足的條件;
(3)從O點(diǎn)開始計(jì)時(shí),經(jīng)過多長時(shí)間小球的動能最?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場;在y≥0的區(qū)域內(nèi)還存在垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.半徑為R的光滑絕緣空心半圓細(xì)管ADO固定在豎直平面內(nèi),半圓管的一半處于電場中,圓心O1為MN的中點(diǎn),直徑AO垂直于水平虛線MN.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從半圓管的A點(diǎn)由靜止滑入管內(nèi),從O點(diǎn)穿出后恰好通過O點(diǎn)正下方的C點(diǎn).已知重力加速度為g,電場強(qiáng)度的大小E=
4mg3q
.求:
(1)小球到達(dá)O點(diǎn)時(shí),半圓管對它作用力的大。
(2)從O點(diǎn)開始計(jì)時(shí),經(jīng)過多長時(shí)間小球運(yùn)動到C點(diǎn);
(3)矩形區(qū)域MNPQ的高度H和寬度L應(yīng)滿足的條件;
(4)從O點(diǎn)開始計(jì)時(shí),經(jīng)過多長時(shí)間小球的動能最小?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?廈門二模)如圖所示,在y≥0的區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B;水平虛線MN、PQ區(qū)域內(nèi)有水平向右電場強(qiáng)度的大小E=
mgq
的勻強(qiáng)電場.半徑為R的光滑絕緣空心半圓細(xì)管ADO固定在豎直平面內(nèi),圓心O1在MN上,直徑AO垂直于MN.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從半圓管的A點(diǎn)由靜止滑入管內(nèi),重力加速度為g.求:
(1)小球從A到O點(diǎn)的過程中,電場力對帶正電小球所做的功.
(2)小球到達(dá)O點(diǎn)時(shí),對半圓管的作用力大小.
(3)若小球從O點(diǎn)射出后,能穿過電場區(qū)域再次經(jīng)過y軸,則電場區(qū)域的高度H應(yīng)大于多少.

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科目:高中物理 來源: 題型:

絕緣的半圓細(xì)管內(nèi)壁光滑,平放在光滑絕緣的水平面上并固定,兩個正點(diǎn)電荷Q1=Q,
       Q2=4Q,分別固定于半圓細(xì)管的管口,A、B兩點(diǎn),細(xì)管的中點(diǎn)在P、圓心在O,如圖所
示,則                                                                                                             (    )
       A.若將一正電電荷q置于A、B連線上的細(xì)管外靠近A點(diǎn)處由靜止釋放,則它達(dá)到最大速度的位置在AO之間的某點(diǎn)
       B.若將一正點(diǎn)電荷q置于A、B連線上的細(xì)管上靠近A點(diǎn)處由靜止釋放,則它達(dá)到最大速度的位置在OB之間的某點(diǎn)
       C.若將一正點(diǎn)電荷q在細(xì)管內(nèi)壁靠近A點(diǎn)處由靜止釋放,則它達(dá)到最大速度的位置在AP之間的某點(diǎn)
       D.若將一正點(diǎn)電荷q在細(xì)管內(nèi)壁靠近A點(diǎn)處由靜止釋放,則它達(dá)到最大速度的位置在PB之間的某點(diǎn)

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