13.絕緣水平面上固定一正點電荷Q,另一質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的滑塊(可看作點電荷)從a點以初速度v0沿水平面向Q運動,到達b點時速度減為零.已知a、b間距離為s,滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.以下判斷正確的是(  )
A.此過程中產(chǎn)生的內(nèi)能大于$\frac{m{v}_{0}^{2}}{2}$
B.滑塊在運動過程的中間時刻,速度的大小等于$\frac{{v}_{0}}{2}$
C.滑塊在運動過程中所受Q的庫侖力有可能大于滑動摩擦力
D.Q產(chǎn)生的電場中,a、b兩點間電勢差的大小為${U_{ab}}=\frac{m(v_0^2-μgs)}{2q}$

分析 根據(jù)滑塊的運動情況可知滑塊受力情況,則可知庫侖力與滑動摩擦力的大小關(guān)系;由滑塊的受力情況可確定加速度的變化情況,即可判斷中間時刻的速度;由動能定理可確定過程中產(chǎn)生的內(nèi)能與動能變化關(guān)系;由動能定理可求得兩點間的電勢差.

解答 解:A、由動能定理可得:Uq-μmgs=0-$\frac{1}{2}$mv02,
產(chǎn)生的內(nèi)能Q=μmgs=Uq+$\frac{1}{2}$mv02>$\frac{{mv}_{0}^{2}}{2}$,.故A錯誤;
B、水平方向受大小不變的摩擦力及變大的庫侖力,當(dāng)在滑動過程中,隨著間距減小,庫侖力增大,但仍小于滑動摩擦力,所以導(dǎo)致加速度慢慢減小,加速度是變化的,故中間時刻的速度不等于$\frac{{v}_{0}^{2}}{2}$,故B錯誤;
C、由題意可知,滑塊水平方向受庫侖力、滑動摩擦力,摩擦力與運動方向相反,而庫侖力與運動方相同,因滑塊在b點靜止,故一定有段時間,庫侖力小于滑動摩擦力,當(dāng)在滑動過程中,隨著間距減小,庫侖力增大,但仍小于滑動摩擦力,到達b點時速度減為零.故C錯誤;
D、由動能定理可得:Uq-μmgs=0-$\frac{1}{2}$mv02,解得電勢差的大小為$\frac{m(2μgs{-v}_{0}^{2})}{2q}$,故D錯誤;
故選:A.

點評 解答本題應(yīng)注意庫侖力隨離Q的距離的增大而減小,而滑塊的運動可告訴我們最后一定有滑動摩擦力大于庫侖力;
同時還要明確一點:電場力做功取決于始末位置間的電勢差,和路徑無關(guān).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.忽略空氣阻力,下列物體運動過程中滿足機械能守恒的是( 。
A.電梯勻速下降B.物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端
C.物體沿著斜面勻速下滑D.拉著物體沿光滑斜面勻速上升

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.一物體由長為L的光滑斜面頂端靜止開始下滑,滑到斜面底端時速度為2v,所用時間為t,則( 。
A.當(dāng)物體速度為v時,下滑距離為$\frac{L}{2}$
B.當(dāng)物體速度為v時,下滑距離為$\frac{L}{4}$
C.當(dāng)物體下滑距離為$\frac{L}{2}$時,所用時間為$\frac{t}{2}$
D.當(dāng)物體下滑距離為$\frac{L}{2}$時,所用時間為$\frac{t}{4}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.下列敘述中正確的是( 。
A.掛在電線下的電燈,受重力作用拉緊電線,使電線發(fā)生形變,對電燈產(chǎn)生向上的拉力
B.電燈掛在電線下,電燈和電線同時發(fā)生形變,電燈受到向上的拉力是由于電燈發(fā)生了形變
C.電燈掛在電線下,電燈對電線的拉力是由于電燈形變有向下恢復(fù)原狀的趨勢產(chǎn)生的
D.掛在電線下的電燈對電線的拉力就是電燈受到的重力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.一個物體受到4N的力,產(chǎn)生的加速度為2m/s2要使它產(chǎn)生6m/s2的加速度,需要施加多大的力?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.A、B疊放在水平面上,水平力F作用在B上,使二者保持相對靜止一起向右做勻速直線運動,下列說法正確的是(  )
A.A與B之間沒有摩擦力B.A受到B對它的摩擦力向右
C.B受到三個力作用D.A給B的摩擦力向左

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.下列說法正確的是( 。
A.物體加速度很大,速度可能為零B.速度變化量越大,加速度就越大
C.物體有加速度,速度就增大D.加速度增大,速度一定增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.電梯修理員、牽引專家等,常需要知道繩(或金屬線)內(nèi)部中的張力(即內(nèi)部各部分間的相互牽引力)T,可又不便到繩(或線)的自由端去測量.某家公司制造了一種夾在繩上的儀表(圖中B、C為該夾子的橫截面),測量時,只要如圖示那樣用一硬桿豎直向上作用在繩上的某點A,使繩產(chǎn)生一個微小偏移量a,借助儀表很容易測出這時繩對硬桿豎直向下的壓力F,(A、B、C可看作質(zhì)點,繩子粗細及重力可忽略不計).現(xiàn)測得該微小偏移量為a=12mm,BC間的距離為2L=250mm,繩對橫桿的壓力為F=300N,則繩內(nèi)部中的張力T的表達式為T=$\frac{LF}{2a}$,并估算出T的大小為1.56×103N(請保留三位有效數(shù)字).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.教室里有同學(xué)利用磁性黑板玩游戲,現(xiàn)將游戲簡化如圖所示,黑板高為H,可視為質(zhì)點的小磁鐵質(zhì)量為m,以速度v豎直向上拋出,小磁鐵與黑板正對時,受到的吸引力可近似為恒力F,方向指向黑板,拋出點與黑板下沿等高且水平距離為L,若磁鐵在上升過程中恰好被吸在黑板的上沿(設(shè)磁鐵碰到黑板即被吸住,不考慮反彈),F(xiàn)、H、m及重力加速度g為已知量,問:
(1)請寫出拋出速度v與水平距離L的關(guān)系式;
(2)L取多大時有最小的拋出速度v0,最小的速度v0為多少?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案