18．一半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放在水平向右的場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖所示，環(huán)上a、c是豎直直徑的兩端，b、d是水平直徑的兩端，質(zhì)量為m的帶電小球套在圓環(huán)上，并可沿環(huán)無(wú)摩擦滑動(dòng)，已知小球自a點(diǎn)由靜止釋放，沿abc運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，由此可知（　　）
A．小球所受重力大于電場(chǎng)力B．小球在b點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能最小
C．小球在d點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能最大D．小球只有在c點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大

分析 小球由a點(diǎn)釋放，受到重力、電場(chǎng)力和環(huán)的彈力作用，根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系得到電勢(shì)能的變化情況，根據(jù)動(dòng)能定理判斷動(dòng)能的變化情況，根據(jù)除重力外其余力做功判斷機(jī)械能的變化情況．

解答 解：A、D、根據(jù)動(dòng)能定理，從a到d過(guò)程，有：
mg•R-qE•R=0
解得：
qE=mg
即電場(chǎng)力與重力大小相等，故重力場(chǎng)和電場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中的最低點(diǎn)在bc段圓弧的中點(diǎn)處，小球運(yùn)動(dòng)此處時(shí)動(dòng)能最大，故AD錯(cuò)誤；
B、根據(jù)功能關(guān)系，除重力外其余力做功等于機(jī)械能的增加量；小球受到重力、電場(chǎng)力和環(huán)的彈力作用，彈力沿徑向，速度沿著切向，故彈力一直不做功，除重力外只有電場(chǎng)力做功，由于電場(chǎng)力水平向左，故運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做的功最多，機(jī)械能增量最大，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)功能關(guān)系，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加；電場(chǎng)力向左，故運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)克服電場(chǎng)力做的功最多，電勢(shì)能增加的最大，故C正確；
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是對(duì)小球受力分析后，能夠靈活地運(yùn)用功能關(guān)系列式分析求解．

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：解答題

8．如圖所示，在水平面上有A、B兩塊相同的木板．質(zhì)量均為m=2kg，每塊木板長(zhǎng)L=1m．兩木板放在一起但不粘連，木板與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1，設(shè)定最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等．現(xiàn)有一質(zhì)量M=4kg的金屬塊C以初速度ν0=2$\sqrt{2}$m/s從A的左端向右滑動(dòng)，金屬塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2，g取g=10m/s2，試求：
（1）金屬塊滑上B的左端時(shí)速度為多少？
（2）金屬塊停在木塊B上何處？
（3）整個(gè)過(guò)程中木塊B的位移是多少．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

9．如圖所示，一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，MN是磁場(chǎng)的左邊界．在距磁場(chǎng)左邊界MN的1.0m處有一個(gè)放射源A，內(nèi)裝放射物質(zhì)${\;}_{88}^{226}$Ra（鐳），${\;}_{88}^{226}$Ra發(fā)生α衰變生成新核Rn（氡）．放在MN左側(cè)的粒子接收器接收到垂直于邊界MN方向射出的α粒子，此時(shí)接收器位置距直線OA的距離為1.0m． 
（1）試寫(xiě)出Ra的衰變方程；
（2）求衰變后Rn（氡）的速率．（質(zhì)子、中子的質(zhì)量為1.6×10-27kg，電子電量e=1.6×10-19C）
（3）求一個(gè)靜止鐳核衰變釋放的能量．（設(shè)核能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

6．如圖甲所示，長(zhǎng)木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m=2kg的另一物體B（可視為質(zhì)點(diǎn)）以水平速度v0=2m/s滑上原來(lái)靜止的長(zhǎng)木板A的上表面，由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時(shí)間變化情況如圖乙所示，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2．則下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．木板獲得的動(dòng)能為2JB．系統(tǒng)損失的機(jī)械能為2J
C．木板A的最短長(zhǎng)度為1mD．A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

13．如圖所示，電阻r=0.1Ω，質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒ab在外力作用下沿光滑平行導(dǎo)軌以速度v=5m/s向右做勻速運(yùn)動(dòng)．導(dǎo)軌的左端c、d間接有定值電阻R=0.4Ω，導(dǎo)軌間距L=0.4m，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面．求：
（1）判斷a、b兩點(diǎn)電勢(shì)的高低
（2）通過(guò)R的電流大小和方向
（3）外力做功的功率
（4）若要棒在外力作用下由靜止開(kāi)始做a=2m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，寫(xiě)出外力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系式．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．如圖，一很長(zhǎng)的、不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩跨過(guò)光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b．a(chǎn)球質(zhì)量為m，靜置于地面；b球質(zhì)量為2m，用手托往，高度為h，此時(shí)輕繩剛好拉緊．從靜止開(kāi)始釋放b后，a可能達(dá)到的最大高度為（　�。�
A．hB．1.5hC．$\frac{4h}{3}$D．2h

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

10．一個(gè)物體從10m長(zhǎng)，5m高的斜面頂端從靜止開(kāi)始滑下，已知物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2．則它滑到斜面底端所用的時(shí)間和末速度分別是多少？（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

7．如圖所示，修建鐵路、公路的路堤和路塹時(shí)，允許的邊坡傾角最大值叫做“自然休止角”．如果邊坡傾角超過(guò)自然休止角α?xí)䦟?dǎo)致路基不穩(wěn)定，下列關(guān)于自然休止角α與土壤顆粒之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ的關(guān)系式正確的是（　�。�
A．cotα=μB．cotα＞μC．tanα=μD．tanα＞μ

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

8．如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，一端系在豎直放置、半徑為R的光滑圓環(huán)頂點(diǎn)P，另一端連接一套在圓環(huán)上且質(zhì)量為m的小球，開(kāi)始時(shí)小球位于A點(diǎn)，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)且與豎直方向的夾角為45°，之后小球由靜止沿圓環(huán)下滑，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí)的速率為v，此時(shí)小球與圓環(huán)之間的壓力恰好為零，已知重力加速度為g，下列分析正確的是（　�。�
A．輕質(zhì)彈簧的原長(zhǎng)為R
B．小球過(guò)B點(diǎn)時(shí)，所受的合力為mg+m$\frac{{v}^{2}}{R}$
C．小球從A到B的過(guò)程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能
D．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為mgR-$\frac{1}{2}$mv2

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