如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球在電場(chǎng)強(qiáng)度為E、區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,以初速度v0沿ON在豎直面內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng).ON與水平面的夾角為30°,重力加速度為g,且mg=Eq,則( 。
分析:首先對(duì)相求的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析,小球受重力和電場(chǎng)力作用,因mg=qE且沿ON運(yùn)動(dòng),所以電場(chǎng)力的方向與水平方向成30°角,合力沿ON向下,小球應(yīng)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),對(duì)二力進(jìn)行合成,合力大小為mg,加速度為g;由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可判斷C的對(duì)錯(cuò);因電場(chǎng)力和重力在ON上的分量相等,可知克服電場(chǎng)力做功和克服重力做功是相等的,可知轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的最大值為初動(dòng)能的一半.
解答:解:
A、B小球做勻變速直線運(yùn)動(dòng),合力應(yīng)與速度在同一直線上,即在ON直線上,因mg=Eq,所以電場(chǎng)力Eq與重力關(guān)于ON對(duì)稱,根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得:電場(chǎng)力qE與水平方向的夾角應(yīng)為30°,受力情況如圖一所示,合力沿ON方向向下,大小為mg,所以加速度為g,方向沿ON向下.故A錯(cuò)誤,B正確.
C、經(jīng)對(duì)A的分析可知,小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得最大位移為 x=
v
2
0
2g
,則最大高度為h=xsin30°=
v
2
0
4g
.故C錯(cuò)誤.
D、若小球在初始位置的電勢(shì)能為零,在減速運(yùn)動(dòng)至速度為零的過(guò)程中,小球克服電場(chǎng)力做功和克服重力做功是相等的,由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知,小球的初動(dòng)能一半轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能,一半轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,初動(dòng)能為
1
2
m
v
2
0
,小球的最大電勢(shì)能為
m
v
2
0
4
,故D正確.
故選BD.
點(diǎn)評(píng):本題應(yīng)在正確分析小球受力情況的基礎(chǔ)上,運(yùn)用牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和功能關(guān)系分析,采用的力學(xué)方法進(jìn)行分析.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小物體,在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,從傾角為
mg
IL
=
0.4
2×0.2
的絕緣光滑足夠長(zhǎng)的斜面上由靜止開(kāi)始下滑,求:
(1)此物體在斜面Q上運(yùn)動(dòng)的最大速度.
(2)此物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的距離.
(3)此物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一質(zhì)量為m=0.016kg、長(zhǎng)L=0.5m、寬d=0.1m、電阻R=0.1Ω的矩形線圈,從h1=5m的高處由靜止開(kāi)始下落,然后進(jìn)入高度為h2(h2>L)的勻強(qiáng)磁場(chǎng).下邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線圈正好作勻速運(yùn)動(dòng).線圈的下邊通過(guò)磁場(chǎng)所經(jīng)歷的時(shí)間t=0.15s.取g=10m/s2
(1)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.
(2)求線圈的下邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)的瞬間,線圈的加速度的大小和方向.
(3)在線圈的下邊通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中,線圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q是多少?通過(guò)線圈的電荷量q是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一質(zhì)量為m的物塊恰好沿著傾角為θ的斜面勻速下滑.現(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)豎直向下的恒力F.則物塊( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一質(zhì)量為m的小球,用長(zhǎng)為l的輕繩懸掛于O點(diǎn),小球在水平恒力F的作用下,從最低點(diǎn)A點(diǎn)拉至B點(diǎn)的過(guò)程中,力F所做的功為( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一質(zhì)量為m=1.0×10-2kg,帶電量為q=1.0×10-6C的小球,用絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,假設(shè)電場(chǎng)足夠大,靜止時(shí)懸線向左與豎直方向成37°角.小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程電量保持不變,重力加速度g取10m/s2
(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度E.
(2)若在某時(shí)刻將細(xì)線突然剪斷,求經(jīng)過(guò)1s時(shí)小球的速度大小v及方向.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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