如圖所示,豎直平面內(nèi)有一固定的光滑橢圓大環(huán),其長軸長BD=4L、短軸長AC=2L.勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端固定在大環(huán)的中心O,下端連接一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q、可視為質(zhì)點(diǎn)的小環(huán),小環(huán)剛好套在大環(huán)上且與大環(huán)及彈簧絕緣,整個(gè)裝置處在水平向右的勻強(qiáng)電場中.將小環(huán)從A點(diǎn)由靜止釋放,小環(huán)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度恰好為0.已知小環(huán)在A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧的彈力大小相等,則( 。
A.小環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,彈簧的彈性勢能先減小后增大
B.小環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,小環(huán)的電勢能一直增大
C.電場強(qiáng)度的大小E=
mg
q
D.小環(huán)在A點(diǎn)時(shí)受到大環(huán)對它的彈力大小F=mg+
1
2
kL

A、小環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,彈簧從壓縮到原長,再到伸長,所以其彈性勢能先減小后增大,故A正確,
B、小環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,小環(huán)沿電場線方向水平運(yùn)動(dòng)2L,故小環(huán)的電勢能一直減小,故B錯(cuò)誤,
C、整個(gè)過程由能量守恒定律得,Eq?2L=mgL,得:E=
mg
2q
,故C錯(cuò)誤,
D、已知小環(huán)在A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧的彈力大小相等,說明在A點(diǎn)彈簧的壓縮量等于在B點(diǎn)的伸長量相等,設(shè)為x,原長為L0.則得:
在A點(diǎn):L0-x=L
在B點(diǎn):2L0+x=2L,解得,小環(huán)在A點(diǎn)時(shí),彈簧壓縮量x=
1
2
L,受到大環(huán)對它的彈力為 F=mg+
1
2
kL,故D正確.
故選:AD
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

在靜電場中(   )
A.電場強(qiáng)度處處為零的區(qū)域內(nèi),電勢也一定處處為零
B.電場強(qiáng)度處處相同的區(qū)域內(nèi),電勢也一定處處相同
C.電場強(qiáng)度的方向總是跟等勢面垂直
D.沿著電場強(qiáng)度的方向,電勢總是不斷降低的

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

對于電場中A、B兩點(diǎn),下列說法正確的是(    )
A.電勢差的定義式,說明兩點(diǎn)間的電勢差U與電場力做功W成正比,與移動(dòng)電荷的電量q成反比。
B.A、B兩點(diǎn)電勢差等于將正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場力所做的功。
C.將1C電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場力做1J功,兩點(diǎn)電勢差為1V。
D.若電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程,除受電場力外,還受其他力的作用,電荷電勢能的變化就不再等于電場力所做的功。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為負(fù)點(diǎn)電荷電場中的一條電場線,a、b為電場線上的兩點(diǎn).設(shè)a、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小分別為Ea、Eb,a、b兩點(diǎn)的電勢分別為?a、?b則下列說法中正確的是( 。
A.Ea>Eb,?a>?bB.Ea<Eb,?a>?b
C.Ea>Eb,?a<?bD.Ea=Eb,?a<?b

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=3×105V/m,A、B兩點(diǎn)相距0.2m,兩點(diǎn)連線與電場的夾角是60°,下列說法正確的是(  )
A.A、B兩點(diǎn)間的電勢差是U=6×104V
B.若取A點(diǎn)的電勢為0,則B點(diǎn)的電勢φB=3×104V
C.電荷量q=+2×10-4C的電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)電勢能增加6J
D.電荷量q=-2×10-4C的電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)電場力做功為-6J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一電量為2×10-9C的正點(diǎn)電荷在電場力作用下,從靜電場中的a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),在這過程中,電場力對點(diǎn)電荷做功為8×10-6J,若a點(diǎn)電勢為φa,b點(diǎn)電勢為φb,則下列結(jié)論中正確的是(  )
A.可以斷定φab=4000VB.可以斷定φab=-4000V
C.φab可能等于零D.不能判斷φab的值

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,在一個(gè)分布范圍足夠大的水平向右的勻強(qiáng)電場中,用長為L的絕緣輕質(zhì)細(xì)絲線把一個(gè)帶電小球懸掛在O點(diǎn),小球的質(zhì)量為m,帶電量為q,當(dāng)小球在A點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),細(xì)絲線與豎直方向夾角為θ=30°.現(xiàn)把小球用絕緣工具移動(dòng)到B位置,使細(xì)絲線伸直且水平,無初速釋放小球,試求:
(1)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大;
(2)小球經(jīng)過O點(diǎn)正下方的C點(diǎn)時(shí),細(xì)絲線對小球的拉力大;
(3)小球向左能夠到達(dá)的最遠(yuǎn)位置為D,小球在D位置時(shí),細(xì)絲線與豎直方向的夾角α.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,用長為l的絕緣細(xì)線拴一個(gè)質(zhì)量為m.帶電量為+q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))后懸掛于O點(diǎn),整個(gè)裝置處于水平向右的勻速電場E中.將小球拉至懸線呈水平的位置A后,由靜止開始將小球釋放,小球從A點(diǎn)開始向下擺動(dòng),當(dāng)懸線轉(zhuǎn)過與豎直方向成30°角到達(dá)位置C時(shí),速度恰好為零.求:
(1)A.C兩點(diǎn)的電勢差UAC
(2)電場強(qiáng)度E大;
(3)小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí),懸線對小球的拉力T.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在XOY平面存在有電場,可能是正點(diǎn)電荷電場,也可能是勻強(qiáng)電場.若為勻強(qiáng)電場,則電場線與XOY平面平行;若為點(diǎn)電荷電場,場源電荷放在平面內(nèi)某個(gè)位置.現(xiàn)將一檢驗(yàn)電荷q放在(0,0)點(diǎn),受到的電場力大小為F.若將q分別沿x軸及y軸移到A(-3a,0)、B(0,3a)、C(a,0)三點(diǎn),電場力做功均為W.則( 。
A.XOY空間存在勻強(qiáng)電場,且場強(qiáng)方向平行Y軸
B.q從O點(diǎn)沿x軸移到A的過程中,電場力一直做正動(dòng)
C.q在B點(diǎn),受到的電場力大小為
2
5
F
D.q在O、A、B、C四點(diǎn)時(shí),在O點(diǎn)電勢能最低

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