一半徑為R的均勻帶正電圓環(huán)水平放置,環(huán)心為O點(diǎn),質(zhì)量為m的帶正電的小球從O點(diǎn)正上方h高的A點(diǎn)靜止釋放,并穿過(guò)帶電環(huán),關(guān)于小球從A到A關(guān)于O的對(duì)稱點(diǎn)A′過(guò)程加速度(a)、重力勢(shì)能(EpG)、機(jī)械能(E)、電勢(shì)能(Ep)隨位置變化的圖象可能正確的是(取O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)且重力勢(shì)能為零,向下為正方向,無(wú)限遠(yuǎn)電勢(shì)為零)( 。
ABC

試題分析:分析小球受到的電場(chǎng)力可能的情況,確定合力情況,分析加速度情況.由EP=mgh分析重力勢(shì)能.根據(jù)電場(chǎng)力做功情況,分析小球機(jī)械能的變化和電勢(shì)能的變化情況.
A、圓環(huán)中心的場(chǎng)強(qiáng)為零,無(wú)窮遠(yuǎn)處場(chǎng)強(qiáng)也為零,則小球從A到圓環(huán)中心的過(guò)程中,場(chǎng)強(qiáng)可能先增大后減小,則小球所受的電場(chǎng)力先增大后減小方向豎直向上,由牛頓第二定律得知,重力不變,則加速度可能先減小后增大;小球穿過(guò)圓環(huán)后,小球所受的電場(chǎng)力豎直向下,加速度方向向下,為正值,根據(jù)對(duì)稱性可知,電場(chǎng)力先增大后減小,則加速度先增大后減。蔄是可能的.故A正確.
B、小球從A到圓環(huán)中心的過(guò)程中,重力勢(shì)能EpG=mgh,小球穿過(guò)圓環(huán)后,EpG=-mgh,根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知,B是可能的.故B正確.
C、小球從A到圓環(huán)中心的過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,機(jī)械能減小,小球穿過(guò)圓環(huán)后,電場(chǎng)力做正功,機(jī)械能增大,故C是可能的.故C正確.
D、由于圓環(huán)所產(chǎn)生的是非勻強(qiáng)電場(chǎng),小球下落的過(guò)程中,電場(chǎng)力做功與下落的高度之間是非線性關(guān)系,電勢(shì)能變化與下落高度之間也是非線性關(guān)系,所以D是不可能的.故D錯(cuò)誤.
本題選錯(cuò)誤的,故選D
點(diǎn)評(píng):本題難點(diǎn)是運(yùn)用極限法分析圓環(huán)所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)隨距離變化的關(guān)系.機(jī)械能要根據(jù)除重力以外的力做功情況,即電場(chǎng)力情況進(jìn)行分析.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

將一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷依次放置在下列四個(gè)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn),其中甲圖為點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng),乙圖為等量異種電荷形成的電場(chǎng),且a、b在電荷連線的中垂線上,丙圖為等量同種電荷形成的電場(chǎng),且a、b關(guān)于電荷連線中點(diǎn)對(duì)稱,如圖所示,該點(diǎn)電荷在a、b兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力的大小用Fa、Fb表示,具有的電勢(shì)能用Ea、Eb表示,則滿足條件Fa=Fb,Ea<Eb的是
A.甲圖B.乙圖C.丙圖D.丁圖

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

y軸上放置著一塊不帶電的無(wú)限大接地金屬板,現(xiàn)在x軸上的(L,0)點(diǎn)放一電量為q的正點(diǎn)電荷,它們之間的電場(chǎng)線分布如圖甲所示。兩個(gè)相距為2L的電量均為q的等量異種點(diǎn)電荷之間的電場(chǎng)線分布如圖乙所示。某同學(xué)經(jīng)過(guò)探究之后發(fā)現(xiàn)圖甲所示的電場(chǎng)線分布與圖乙中虛線(兩點(diǎn)電荷連線的中垂線)右側(cè)的電場(chǎng)線分布相同,則P(2L,0)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小是:
A..B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如下圖所示,某區(qū)域電場(chǎng)線左右對(duì)稱分布,M、N為對(duì)稱線上的兩點(diǎn).下列說(shuō)法正確的是(  )
A. M點(diǎn)電勢(shì)可能高于N點(diǎn)電勢(shì)
B.M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定大于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)
C.正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能
D.將電子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),電場(chǎng)力做正功

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,MN是電場(chǎng)中某一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),若負(fù)電荷由M移到N時(shí),電荷克服電場(chǎng)力做功,下列說(shuō)法中不正確的是:(   )
A.M點(diǎn)和N點(diǎn)之間一定有電勢(shì)差
B.M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
C.電場(chǎng)線的方向從M指向N
D.M點(diǎn)的電勢(shì)大于N點(diǎn)的電勢(shì)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,帶正電小球質(zhì)量為m=1×10-2kg,帶電量為q=l×10-6C,置于光滑絕緣水平面上的A點(diǎn).當(dāng)空間存在著斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),該小球從靜止開(kāi)始始終沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),測(cè)得其速度vB =1.5m/s,此時(shí)小球的位移為S=0.15m.設(shè)電場(chǎng)方向與水平面之間夾角為θ,討論并求此勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的取值范圍.(g=10m/s2。)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,A圖為平行板電容器內(nèi)部電場(chǎng);B圖為等值異號(hào)點(diǎn)電荷的電場(chǎng),其中O為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)且Oa=Ob;C圖為孤立正點(diǎn)電荷的電場(chǎng),a、b為以點(diǎn)電荷為圓心的圓上的點(diǎn);D圖為等量正點(diǎn)電荷的電場(chǎng),a、b為兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上的點(diǎn),且Oa=Ob。則下面四圖中a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同且電勢(shì)也相同的是(  )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,A、B、C為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三點(diǎn),構(gòu)成邊長(zhǎng)為a的等邊三角形,場(chǎng)強(qiáng)為E,方向平行于ABC平面,已知電子從A運(yùn)動(dòng)到B時(shí),動(dòng)能增加;質(zhì)子從A運(yùn)動(dòng)到C時(shí)動(dòng)能減少,則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E為_(kāi)___________,方向___________。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷僅在電場(chǎng)力作用下,先后經(jīng)過(guò)電場(chǎng)中的A.  B兩點(diǎn),其v-t的圖象如圖所示。tA.  tB分別是該電荷經(jīng)A.  B兩點(diǎn)的時(shí)刻,則(   )

A.點(diǎn)的電勢(shì)一定高于點(diǎn)的電勢(shì)
B.場(chǎng)強(qiáng)的方向一定從點(diǎn)指向點(diǎn)
C.點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定小于點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
D.該電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在點(diǎn)的電勢(shì)能

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