如圖所示,在豎直面內(nèi)有一以O點為圓心的圓,AB、CD分別為這個圓沿豎直和水平方向的直徑,該圓處于靜電場中.將帶負電荷的小球從O點以相同的動能分別沿豎直平面向不同方向射出,小球會沿圓所在平面運動并經(jīng)過圓周上不同的點.已知小球從O點分別到A、B兩點的過程中電場力對它做的功相同,小球到達D點時的電勢能大于它在圓周上其他各點時的電勢能.若小球只受重力和電場力的作用,則下列說法中正確的是( )

A.小球到達B點時的機械能與它在圓周上其他各點相比較最小
B.小球到達A點時的電勢能和重力勢能之和與它在圓周上其他各點相比較最小
C.此電場可能是位于C點的正點電荷形成的
D.小球到達B點時的動能等于到達點A時的動能
【答案】分析:對于負電荷電勢能大的地方的電勢小,故D點的電勢最低;電場力做功,電勢能與機械能之間相互轉(zhuǎn)化.
解答:解:AB兩點處于CD之間,小球在AB兩點的電勢能也介于CD之間,不是最大,也不是最小,故A錯誤;
B:小球從O點分別到A、B兩點的過程中電場力對它做的功相同,說明AB兩點的電勢相等,物體在A點的重力勢能要大于物體在B點的重力勢能,故B錯誤;
C:AB兩點的電勢相等,對于負電荷電勢能大的地方的電勢小,故D點的電勢最低;說明了該區(qū)域內(nèi)的電場可能具有一定的對稱性,若是正電荷的電場,正電荷在OC的連線上或延長線上;若是負電荷,負電荷在OD上,或OD的延長線上.故C正確;
D:AB兩點的電勢相等,物體在A點的重力勢能要大于物體在B點的重力勢能,小球在A點的動能小于在B點的動能,故D錯誤.
故選:C
點評:該題考查電場力做功與電勢能改變之間的關系,和能量的轉(zhuǎn)化與守恒,屬于基礎題目,有一定的難度.解題的關鍵在:對于負電荷電勢能大的地方的電勢小,故D點的電勢最低.
練習冊系列答案
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如圖所示:在豎直面內(nèi)固定著一個光滑
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的圓弧軌道,O為圓心,OA水平,OB豎直,一小球從A點沿軌道射人,速度是v1,小球到達最高點B的速度是v2,則v1與v2比值可能是( 。

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(2011?海淀區(qū)模擬)如圖所示,在豎直面內(nèi)有一以O點為圓心的圓,AB、CD分別為這個圓沿豎直和水平方向的直徑,該圓處于靜電場中.將帶負電荷的小球從O點以相同的動能分別沿豎直平面向不同方向射出,小球會沿圓所在平面運動并經(jīng)過圓周上不同的點.已知小球從O點分別到A、B兩點的過程中電場力對它做的功相同,小球到達D點時的電勢能大于它在圓周上其他各點時的電勢能.若小球只受重力和電場力的作用,則下列說法中正確的是( 。

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精英家教網(wǎng)如圖所示,在豎直面內(nèi)有一個光滑弧形軌道,其末端水平,且與處于同一豎直面內(nèi)光滑圓形軌道的最低端相切,并平滑連接.A、B兩滑塊(可視為質(zhì)點)用輕細繩拴接在一起,在它們中間夾住一個被壓縮的微小輕質(zhì)彈簧.兩滑塊從弧形軌道上的某一高度由靜止滑下,當兩滑塊剛滑入圓形軌道最低點時拴接兩滑塊的繩突然斷開,彈簧迅速將兩滑塊彈開,其中前面的滑塊A沿圓形軌道運動恰能通過軌道最高點.已知圓形軌道的半徑R=0.50m,滑塊A的質(zhì)量mA=0.16kg,滑塊B的質(zhì)量mB=0.04kg,兩滑塊開始下滑時距圓形軌道底端的高度h=0.80m,重力加速度g取10m/s2,空氣阻力可忽略不計.求:
(1)A、B兩滑塊一起運動到圓形軌道最低點時速度的大小;
(2)滑塊A被彈簧彈開時的速度大小;
(3)彈簧在將兩滑塊彈開的過程中釋放的彈性勢能.

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如圖所示,在豎直面內(nèi)有固定軌道ABCDE,其中BC是半徑為R的四分之一圓弧軌道,AB(AB>R)是豎直軌道,CE是足夠長的水平軌道,CD>R.AB與BC相切于B點,BC與CE相切于C點,軌道的AD段光滑,DE段粗糙且足夠長.一根長為R的輕桿兩端分別固定有質(zhì)量均為m的相同小球P、Q(視為質(zhì)點),將輕桿鎖定在圖示位置,此位置Q與B等高.現(xiàn)解除鎖定釋放輕桿,輕桿將沿軌道下滑,Q球經(jīng)過D點后,沿軌道繼續(xù)滑行了3R而停下.重力加速度為g.求:
(1)P球到達C點時的速度大小v1;
(2)兩小球與DE段軌道間的動摩擦因數(shù)μ;
(3)Q球到達C點時的速度大小v2

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精英家教網(wǎng)如圖所示,在豎直面內(nèi)有一個圓軌道,圓心為O.P為軌道上與O等高的最右端位置,一小球以某一初速度從p點水平向左拋出,落在圓軌道上的某一點,忽略一切阻力和能量損耗,則下列說法正確的是(  )
A、小球速度合適,球可能垂直撞在圓軌道上B、小球初速度合適,位移大小等于直徑C、初速度越大,落到圓軌道上的時間越長D、小球初速度合適,落在O點正下方的圓周上時間最長

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