3.如圖所示,質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小球A、B,帶有等量異種電荷,通過(guò)絕緣輕彈簧相連接,置于絕緣光滑的水平面上,突然加一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)后,兩小球A、B將由靜止開始運(yùn)動(dòng),在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,對(duì)兩小球A、B和彈簧組成的系統(tǒng)(設(shè)整個(gè)過(guò)程中不考慮電荷間庫(kù)侖力的作用,且彈簧不超過(guò)彈性限度),以下說(shuō)法正確的是( 。
A.由于電場(chǎng)力對(duì)球A和球B做的總功為0,故小球電勢(shì)能總和始終不變
B.由于兩個(gè)小球所受電場(chǎng)力等大反向,故系統(tǒng)機(jī)械能守恒
C.當(dāng)彈簧長(zhǎng)度達(dá)到最大值時(shí),系統(tǒng)機(jī)械能最小
D.當(dāng)小球所受電場(chǎng)力與彈簧的彈力大小相等時(shí),系統(tǒng)動(dòng)能最大

分析 加電場(chǎng)后,A小球受到向左的電場(chǎng)力,B小球受到向右的電場(chǎng)力,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,小球的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能都變大,對(duì)每個(gè)小球而言,開始都做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)電場(chǎng)力與彈簧的彈力大小相等時(shí),加速度為零,速度達(dá)到最大值,之后由于慣性繼續(xù)運(yùn)動(dòng),小球?qū)p速,當(dāng)速度為零時(shí),彈簧伸長(zhǎng)量最大,之后,小球反向運(yùn)動(dòng).

解答 解:A、加電場(chǎng)后,A小球受到向左的電場(chǎng)力,B小球受到向右的電場(chǎng)力,電場(chǎng)力做正功,小球電勢(shì)能總和減小,故A錯(cuò)誤;
B、除重力和彈力之外,還有電場(chǎng)力做功,電場(chǎng)力做正功,機(jī)械能不守恒,故B錯(cuò)誤;
C、電場(chǎng)力對(duì)兩球分別做正功,彈簧第一次伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程時(shí),電場(chǎng)力對(duì)系統(tǒng)做功做多,系統(tǒng)機(jī)械能最大,故C錯(cuò)誤;
D、彈簧第一次伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)電場(chǎng)力和彈簧彈力平衡前,合力對(duì)小球一直做整個(gè),小球動(dòng)能一直增大,當(dāng)彈力大于電場(chǎng)力后,合力對(duì)小球做負(fù)功,小球動(dòng)能減小,由此可知,當(dāng)小球所受電場(chǎng)力與彈簧的彈力相等時(shí),小球動(dòng)能最大,系統(tǒng)動(dòng)能最大,故D正確;
故選:D.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要明確兩個(gè)小球的速度的變化情況,根據(jù)功能關(guān)系分析小球和系統(tǒng)能量如何變化.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.環(huán)型對(duì)撞機(jī)是研究高能粒子的重要裝置,如圖所示,比荷相等的正、負(fù)離子由靜止都經(jīng)過(guò)電壓為U的直線加速器加速后,沿圓環(huán)切線方向同時(shí)注入對(duì)撞機(jī)的高真空環(huán)狀空腔內(nèi),空腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.正、負(fù)離子在環(huán)狀空腔內(nèi)只受洛倫茲力作用而沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運(yùn)動(dòng),然后在碰撞區(qū)迎面相撞,不考慮相對(duì)論效應(yīng),下列說(shuō)法正確的是(  )
A.所加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向應(yīng)垂直圓環(huán)平面向外
B.若加速電壓一定,離子的比荷$\frac{q}{m}$越大,磁感應(yīng)強(qiáng)度B小
C.磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定時(shí),比荷$\frac{q}{m}$相同的離子加速后,質(zhì)量大的離子動(dòng)能小
D.對(duì)于給定的正、負(fù)離子,加速電壓U越大,離子在環(huán)狀空腔磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

14.鈉金屬中的電子吸收光子的能量,從金屬表面逸出,這就是光電子.光電子從金屬表面逸出的過(guò)程中,其動(dòng)量的大小減小(選填“增大”、“減小”或“不變”),原因是光電子受到金屬表面層中力的阻礙作用.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),常常用到光電計(jì)時(shí)器.如圖所示,當(dāng)有不透光的物體通過(guò)光電門時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以顯示出物體的擋光時(shí)間.光滑水平導(dǎo)軌MN上放置兩個(gè)物塊A和B,左端擋板處有一彈射裝置P,右端N處與水平傳送帶平滑連接,將兩個(gè)寬度為d=3.6×10-3m的遮光條分別安裝在物塊A和B上,且高出物塊,并使遮光條在通過(guò)光電門時(shí)擋光.物塊A的質(zhì)量(包括遮光條)為mA=2.0kg.開始時(shí)在A和B之間壓縮一輕彈簧,鎖定其處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)解除鎖定,彈開物塊A和B,迅速移去輕彈簧.兩物塊第一次通過(guò)光電門,物塊A通過(guò)計(jì)時(shí)器顯示的讀數(shù)t1=9.0×10-4s,物塊B通過(guò)計(jì)時(shí)器顯示的讀數(shù)t2=1.8×10-3s,重力加速度g取10m/s2,則彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能Ep為( 。
A.18JB.20JC.24JD.16J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

18.如圖所示,甲、乙、丙三個(gè)齒輪的半徑分別為r1、r2、r3.若甲齒輪的角速度為ω1,則丙齒輪的角速度為( 。
A.$\frac{{r}_{1}{ω}_{1}}{{r}_{3}}$B.$\frac{{r}_{3}{ω}_{1}}{{r}_{1}}$C.$\frac{{r}_{3}{ω}_{1}}{{r}_{2}}$D.$\frac{{r}_{1}{ω}_{1}}{{r}_{2}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.在“探究單擺的周期與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)有以下看法,正確的是(  )
A.單擺的擺長(zhǎng)為懸掛小球的線長(zhǎng)
B.單擺的回復(fù)力是拉力與重力的合力
C.在小角度情況下,單擺的周期與擺角無(wú)關(guān)
D.測(cè)量周期時(shí),計(jì)時(shí)起點(diǎn)應(yīng)該選擇在擺球處于最高點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.如圖所示,一列簡(jiǎn)諧橫波在同種均勻介質(zhì)中以速度v=1m/s沿x軸正方向傳播,a、b、c、d是x軸上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn),相鄰兩點(diǎn)間距離依次為1m、2m和4m.t=0時(shí)波恰傳到質(zhì)點(diǎn)a處,且質(zhì)點(diǎn)a從平衡位置開始豎直向上運(yùn)動(dòng)t=11s時(shí)質(zhì)點(diǎn)a第三次到達(dá)最低點(diǎn).下列判斷中正確的是( 。
A.在t=8s時(shí)波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)d處
B.在t=5s時(shí)質(zhì)點(diǎn)c恰好到達(dá)最高點(diǎn)
C.在4s<t<6s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c正向上運(yùn)動(dòng)
D.在質(zhì)點(diǎn)d向上運(yùn)動(dòng)時(shí)質(zhì)點(diǎn)b一定向下運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

12.如圖所示,固定的豎直光滑U型金屬導(dǎo)軌,間距為L(zhǎng),上端接有阻值為R的電阻,處在方向水平且垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與勁度系數(shù)為k的固定輕彈簧相連放在導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì).初始時(shí)刻,彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài),其伸長(zhǎng)量為x1=$\frac{mg}{k}$,此時(shí)導(dǎo)體棒具有豎直向上的初速度v0.在沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸.則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力大小F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}}{R}$
B.初始時(shí)刻導(dǎo)體棒加速度的大小a=2g+$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}}{m(R+r)}$
C.導(dǎo)體棒往復(fù)運(yùn)動(dòng),最終將靜止時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)
D.導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的過(guò)程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q=$\frac{1}{2}$mv02+$\frac{2{m}^{2}{g}^{2}}{k}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng).是繼美國(guó)全球定位系統(tǒng)和俄羅斯全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng).系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶端組成,其中空間端包括5顆地球同步衛(wèi)星和30非地球同步衛(wèi)星,如圖所示.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.這5顆地球同步衛(wèi)星離地面的高度不一定相同
B.這5顆地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期都與地球自轉(zhuǎn)周期相等
C.這5顆地球同步衛(wèi)星的加速度不一定相同
D.為避免衛(wèi)星相撞,不同國(guó)家發(fā)射的地球同步衛(wèi)星必須運(yùn)行在不同的軌道上

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