【題目】在豎直平面內(nèi)有水平向右、電場強(qiáng)度為E＝1×104 N/C的勻強(qiáng)電場．在場中有一根長L＝2 m的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系有質(zhì)量為0.04 kg的帶電小球，如圖所示，它靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成37°角．現(xiàn)給小球一個(gè)初速度讓小球恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，取小球在靜止時(shí)的位置為電勢能和重力勢能的零點(diǎn)，下列說法正確的是(cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)

A. 小球所帶電量為q＝3.6×10－5 C

B. 小球恰能做圓周運(yùn)動動能最小值是0.5 J

C. 小球恰能做圓周運(yùn)動的機(jī)械能最小值是0.5 J

D. 小球恰能做圓周運(yùn)動的機(jī)械能最小值是1.28 J

【答案】B

【解析】

對小球進(jìn)行受力分析如上圖所示，

可得：mgtan37°=qE．解得小球的帶電量為：．選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于重力和電場力都是恒力，所以它們的合力也是恒力．在圓上各點(diǎn)中，小球在平衡位置A點(diǎn)時(shí)的勢能（重力勢能和電勢能之和）最小，在平衡位置的對稱點(diǎn)B點(diǎn)，小球的勢能最大，由于小球總能量不變，所以在B點(diǎn)的動能EkB最小，對應(yīng)速度vB最小，在B點(diǎn)，小球受到的重力和電場力，其合力作為小球做圓周運(yùn)動的向心力，而繩的拉力恰為零，有：，而F合=m，所以；選項(xiàng)B正確；由于總能量保持不變，即Ek+EPG+EPE=恒量．所以當(dāng)小球在圓上最左側(cè)的C點(diǎn)時(shí)，電勢能EPE最大，機(jī)械能最�。�B運(yùn)動到A，W合力=-（EPA-EPB），W合力=F合2L，所以EPB=2J；總能量E=EPB+EkB=2.5J．由C→A，WFE=FEL（1+sin37°）=0.96J，WFE=EP2 （EP2為C點(diǎn)電勢能），所以C點(diǎn)的機(jī)械能為E機(jī)C=E-EP2=1.54J，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤；故選B.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做“研究平拋物體的運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，為了確定小球在不同時(shí)刻在空中所通過的位置，實(shí)驗(yàn)時(shí)用了如圖所示的裝置。先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平整的木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙。將該木板豎直立于水平地面上，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠(yuǎn)離槽口平移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；又將木板再向遠(yuǎn)離槽口平移距離x，小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，再得到痕跡C。若測得木板每次移動距離x=10.00cm，A、B 間距離y1=5.02cm，B、C 間距離y2=14.82cm。請回答以下問題（g=9.8m/s2 ）

①為什么每次都要使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放？答：________。

②根據(jù)以上直接測量的物理量來求得小球初速度的表達(dá)式為v0=___。（用題中所給字母表示）。

③小球初速度的值為v0=_____m/s。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】硅光電池是一種太陽能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)．如圖所示，圖線a是該電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流I變化的關(guān)系圖象(電池電動勢不變，內(nèi)阻不是定值)，圖線b是某電阻R的UI圖象．在該光照強(qiáng)度下將它們組成閉合回路時(shí)，下列說法中正確的是(　　)

A. 硅光電池的內(nèi)阻為8Ω

B. 硅光電池的總功率為0.4W

C. 硅光電池的內(nèi)阻消耗的熱功率為0.32W

D. 若將R換成阻值更大的電阻，硅光電池的輸出功率增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的小球a、b之間用輕繩相連，小球a通過輕桿固定在左側(cè)豎直墻壁上，輕桿與豎直墻壁夾角為30°�，F(xiàn)改變作用在小球b上的外力的大小和方向，輕繩與豎直方向的夾角保持60°不變，則

A. 輕繩上的拉力一定小于mg

B. 外力F的最小值為

C. 輕桿對小球a作用力的方向不變

D. 輕桿對小球a的作用力最小值為mg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩根圓柱形長直木桿AB和CD相互平行，斜靠在豎直墻壁上把一摞瓦放在兩木桿構(gòu)成的滑軌上，瓦將沿滑軌滑到低處，在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)瓦滑到底端處時(shí)速度較大，有可能摔碎，為了防止瓦被損壞，下列措施可行的是（ ）

A. 適當(dāng)減少兩桿之間的距離

B. 適當(dāng)增大兩桿之間的距離

C. 增多每次運(yùn)送瓦的塊數(shù)．

D. 減少每次運(yùn)送瓦的塊數(shù)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)等量異號點(diǎn)電荷M、N分別固定在A、B兩點(diǎn)，F為AB連線中垂線上某一點(diǎn)，0為AB連線的中點(diǎn)。AO =OF, E和分別表示F處的場強(qiáng)大小和電勢。將某試探負(fù)點(diǎn)電荷由F處靜止釋放時(shí)，其電勢能和加速度大小分別用和a表示，取無窮處為電勢零點(diǎn)，若將負(fù)點(diǎn)電荷N移走，則

A. 升高 B. E不變

C. 變小 D. a變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑斜面放在水平面上，斜面上用固定的豎直擋板擋住一個(gè)光滑的重球。當(dāng)整個(gè)裝置沿水平面向左勻速運(yùn)動的過程中，下列說法中正確的是（ ）

A. 重力做負(fù)功

B. 斜面對球的彈力和擋板對球的彈力的合力做正功

C. 斜面對球的彈力做正功

D. 擋板對球的彈力做正功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，點(diǎn)電荷、分別置于M、N兩點(diǎn)，O點(diǎn)為MN連線的中點(diǎn)，點(diǎn)a、b在MN連線上，點(diǎn)c、d在MN中垂線上，它們均關(guān)于O點(diǎn)對稱下列說法正確的是　　

A. c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同

B. a、b兩點(diǎn)的電勢相同

C. 將電子沿直線從c移到d，電場力對電子先做負(fù)功再做正功

D. 將電子沿直線從a移到b，電子的電勢能一直增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】真空中存在電場強(qiáng)度大小為E1的勻強(qiáng)電場，一帶電油滴在該電場中豎直向上做勻速直線運(yùn)動，速度大小為v0。在油滴處于位置A時(shí)，將電場強(qiáng)度的大小突然增大到某值，但保持其方向不變。持續(xù)一段時(shí)間t1后，又突然將電場反向，但保持其大小不變；再持續(xù)同樣一段時(shí)間后，油滴運(yùn)動到B點(diǎn)。重力加速度大小為g。

（1）求油滴運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)的速度。

（2）求增大后的電場強(qiáng)度的大小；為保證后來的電場強(qiáng)度比原來的大，試給出相應(yīng)的t1和v0應(yīng)滿足的條件。已知不存在電場時(shí)，油滴以初速度v0做豎直上拋運(yùn)動的最大高度恰好等于B、A兩點(diǎn)間距離的兩倍。

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