15.如圖所示為兩個(gè)固定在同一水平面上的點(diǎn)電荷,距離為d,電荷量分別為+Q和-Q.在它們的水平中垂線上固定一根長度為L、內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管,有一電荷量為+q的小球以初速度從管口射入.已知靜電力常量為k,則下列說法正確的是( 。
A.小球的速度先增大后減小
B.小球的電勢能保持不變
C.小球受到的靜電力最大值為$\frac{8kQq}{z6vikqx^{2}}$
D.管壁對(duì)小球的彈力最大值為$\frac{4kQq}{4tls464^{2}}$

分析 對(duì)于等量異種電荷,根據(jù)矢量的合成法則,中垂線的中點(diǎn)的電場強(qiáng)度最大,在無窮遠(yuǎn)的電場強(qiáng)度為零;點(diǎn)電荷靠近兩個(gè)電荷的連線的中點(diǎn)過程,電場力不做功;中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度最大,則庫侖力也最大,彈力也是最大,從而即可求解.

解答 解:A、電荷量為+q 的小球以初速度v0 從管口射入的過程,因電場力不做功,只有重力做功;根據(jù)動(dòng)能定理,故速度不斷增加;故A錯(cuò)誤;
B、小球有下落過程中,庫侖力與速度方向垂直,則庫侖力不做功,因此小球的電勢能不變;故B正確;
C、在兩個(gè)電荷的中垂線的中點(diǎn),單個(gè)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為:E=$\frac{kQ}{(\fracxbd1ce2{2})^{2}}$=$\frac{4kQ}{e015kbj^{2}}$;根據(jù)矢量的合成法則,則有電場強(qiáng)度最大值為$\frac{8kQ}{94ernvw^{2}}$,因此電荷量為+q 的小球受到最大庫侖力為$\frac{8kQ}{5bov1pb^{2}}$,故C正確;
D、根據(jù)C選項(xiàng)的分析,結(jié)合受力分析可知,彈力與庫侖力平衡,則管壁對(duì)小球的彈力最大值為$\frac{8kQ}{veanact^{2}}$,故D錯(cuò)誤;
故選:BC.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確等量異號(hào)電荷的中垂線上的電場強(qiáng)度的分布情況,同時(shí)要結(jié)合動(dòng)能定理和矢量合成原理分析,注意與等量同種電荷的區(qū)別,及電場力是否做功與電勢能變化關(guān)系.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.某校高一的新同學(xué)分別乘兩輛汽車去參加社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),兩輛汽車在平直公路上運(yùn)動(dòng),甲車內(nèi)一同學(xué)看見乙車沒有運(yùn)動(dòng),而乙車內(nèi)一同學(xué)看見路旁的樹木向西移動(dòng).如果以地面為參考系,那么,上述觀察說明(  )
A.甲、乙兩車以相同的速度都向西運(yùn)動(dòng)
B.乙車不動(dòng),甲車向東運(yùn)動(dòng)
C.甲車向西運(yùn)動(dòng),乙車向東運(yùn)動(dòng)
D.甲、乙兩車以相同的速度都向東運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示,面積為0.2m2的100匝線圈處在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于線圈平面.已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖,定值電阻R1=6Ω,線圈電阻R2=4Ω,求:
(1)回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢大;
(2)回路中電流的大小和方向;
(3)a、b兩點(diǎn)間的電勢差.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.圖中的虛線a、b、c、d表示勻強(qiáng)電場中的4個(gè)等勢面.兩個(gè)帶電粒子M、N(重力忽略不計(jì))以平行于等勢面的初速度射入電場,運(yùn)動(dòng)軌跡分別如圖中MPN和NQM所示.已知M是帶負(fù)電的帶電粒子.則下列說法中正確的是( 。
A.N一定也帶負(fù)電B.a點(diǎn)的電勢低于b點(diǎn)的電勢
C.帶電粒子M的動(dòng)能減小、電勢能增大D.帶電粒子N的動(dòng)能增小、電勢能減大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.一輛汽車以20m/s的速度沿平直公路行駛,當(dāng)汽車以5m/s2的加速度剎車后作勻減速直線運(yùn)動(dòng),則從剎車開始計(jì)時(shí).
(1)2s內(nèi)汽車的位移為多少.
(2)6s內(nèi)汽車的位移為多少.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示,半徑R=0.2m的圓形金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,一根長度為為R的金屬棒一端與導(dǎo)軌接觸良好,另一端固定在導(dǎo)軌圓心處的導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸上,在金屬導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場.一對(duì)長度也為R的金屬板A、B水平放置,兩板間距d=0.1m,從導(dǎo)軌上引出導(dǎo)線與A板相連,通過電刷從轉(zhuǎn)軸上引出導(dǎo)線與B板相連.一質(zhì)量m=1.0×10-5kg、電荷量q=5.0×10-6C的帶負(fù)電微粒以v0=2m/s的速度從兩板正中央水平射入,重力加速度g取10m/s2
(1)當(dāng)金屬棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度多大時(shí),微粒恰好能在兩板間做勻速直線運(yùn)動(dòng)?
(2)當(dāng)金屬棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度多大時(shí),微粒能碰到A板?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.某同學(xué)通過下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則.

①將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上,使其軸線沿豎直方向.
②如圖甲所示,將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上,另一端用圓珠筆尖豎直向下拉,直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時(shí),將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為O1、O2,記錄彈簧秤的示數(shù)F,測量并記錄O1、O2間的距離(即橡皮筋的長度l).每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50N,測出所對(duì)應(yīng)的l,部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示:
F(N)00.501.001.502.002.50
l(cm)l010.9712.0213.0013.9815.05
③找出②中F=2.50N時(shí)橡皮筋兩端的位置,重新標(biāo)記為O、O′,橡皮筋的拉力記為FOO′
④在秤鉤上涂抹少許潤滑油,將橡皮筋搭在秤鉤上,如圖乙所示.用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時(shí)拉橡皮筋的兩端,使秤鉤的下端達(dá)到O點(diǎn),將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B,橡皮筋OA段的拉力記為FOA,OB段的拉力記為FOB
完成下列作圖和填空:
(1)利用表中數(shù)據(jù)在圖丙中畫出F-l圖線,根據(jù)圖線求得l0=10.00cm.
(2)測得OA=6.00cm,OB=7.60cm,則FOA的大小為1.80N.
(3)根據(jù)給出的標(biāo)度,在圖丁中作出FOA和FOB的合力F′的圖示.
(4)通過比較F′與FOO′的大小和方向,即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示是跳臺(tái)滑雪的示意圖,雪道由傾斜的助滑雪道AB、水平平臺(tái)BC、著陸雪道CD及減速區(qū)DE組成,各雪道間均平滑連接.A處與水平平臺(tái)間的高度差h=45m,CD的傾角θ=30°.運(yùn)動(dòng)員自A處由靜止滑下,不計(jì)其在雪道ABC滑行和空中飛行時(shí)所受的阻力,運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度g=10m/s2
(1)求運(yùn)動(dòng)員滑離平臺(tái)BC時(shí)的速度;
(2)為保證運(yùn)動(dòng)員落在著陸雪道CD上,雪道CD的長度至少為多少?
(3)若實(shí)際的著陸雪道CD長度L=150m,運(yùn)動(dòng)員著陸后滑到D點(diǎn)時(shí)具有的動(dòng)能是著陸瞬間動(dòng)能的80%.在減速區(qū)DE滑行s=100m后停下,則運(yùn)動(dòng)員在減速區(qū)所受平均阻力是其重力的多少倍?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.一小球從O點(diǎn)由靜止沿斜面勻加速滑下,依次經(jīng)過A、B、C三點(diǎn).已知AB=3m,BC=5m,小球經(jīng)過AB和BC兩段所用的時(shí)間均為1s,求:
(1)小球的加速度a;
(2)小球在A點(diǎn)的速度vA
(3)O到A的位移x1;
(4)小球第4秒的位移是多少?

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