4.庫侖定律是電學中第一個被發(fā)現(xiàn)的定量規(guī)律,它的發(fā)現(xiàn)受萬有引力定律的啟發(fā).實際問題中有時需要同時考慮萬有引力和庫侖力,比如某無大氣層的均勻帶有大量負電荷的質(zhì)量分布均勻的星球.將一個帶電微粒置于離該星球表面一定高度處無初速釋放,發(fā)現(xiàn)微粒恰好能靜止.現(xiàn)給微粒一個如圖所示的初速度v,則下列說法正確的是( 。
A.微粒將做勻速直線運動B.微粒將做圓周運動
C.庫侖力對微粒做正功D.萬有引力對微粒做正功

分析 先庫侖定律求解出庫侖力表達式,根據(jù)萬有引力定律求解出萬有引力表達式;距離變化時,再分析合力情況,最后根據(jù)力與速度的夾角來確定做功的正負.

解答 解:A、根據(jù)庫侖定律,靜電力:F=$\frac{kQq}{{r}^{2}}$
萬有引力:F′=$\frac{GMm}{{r}^{2}}$
根據(jù)平衡條件,有:
F=F′
距離r變化時,靜電力與庫侖力一直平衡,故合力為零,做勻速直線運動;故A正確,B錯誤;
C、由上分析可知,庫侖力的方向與速度方向夾角小于90°,做正功,而萬有引力與速度夾角大于90°,做負功,故C正確,D錯誤;
故選:AC.

點評 本題關(guān)鍵是將庫侖定律與萬有引力定律比較,注意都是平方反比定律,題中庫侖力與萬有引力一直平衡,并掌握正負功的判定.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.下圖所示是磁場對直流電流的作用的示意圖,其中不正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示,光滑桿AB長為L,B端固定一根勁度系數(shù)為k,原長為l0的輕彈簧,質(zhì)量為m的小球套在光滑桿上并與彈簧的上端連接,OO′為過B點的豎直軸,桿與水平面間的夾角始終為θ.
(1)桿保持靜止狀態(tài),讓小球從彈簧的原長位置靜止釋放,求小球釋放瞬間的加速度大小a及小球速度最大時彈簧的壓縮量△l1;
(2)當球隨桿一起繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動時,彈簧伸長量為△l2,求勻速轉(zhuǎn)動的角速度ω;
(3)若θ=30°,移去彈簧,當桿繞OO′軸以角速度ω0=$\sqrt{\frac{g}{L}}$勻速轉(zhuǎn)動時,小球恰好在桿上某一位置隨桿在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動,球受輕微擾動后沿桿向上滑動,到最高點A時求沿桿方向的速度大小為v0,求小球從開始滑動到離開桿過程中,桿對球所做的功W.

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12.如圖所示,高層住宅外安裝空調(diào)主機時,電機通過纜繩牽引主機沿豎直方向勻速上升.為避免主機與陽臺、窗戶碰撞,通常會用一根拉繩拽著主機,地面上拽拉繩的人通過移動位置,使拉繩與豎直方向的夾角β保持不變,則在提升主機過程中,下列結(jié)論正確的是( 。
A.纜繩拉力F1和拉繩拉力F2都增大
B.纜繩拉力F1和拉繩拉力F2都不變
C.纜繩與豎直方向的夾角α可能大于角β
D.纜繩拉力F1的功率保持不變

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19.如圖所示,一半圓形玻璃磚半徑R=18cm,可繞其圓心O在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動,M為一根光標尺,開始時玻璃磚的直徑PQ與光標尺平行.一束激光從玻璃磚左側(cè)垂直于PQ射到O點,在M上留下一光點O1.保持入射光方向不變,使玻璃磚繞O點逆時針緩慢轉(zhuǎn)動,光點在標尺上移動,最終在距離O1點h=32cm處消失.已知O、O1間的距離l=24cm,光在真空中傳播速度c=3.0×108m/s,求:
①玻璃磚的折射率n;
②光點消失后,光從射入玻璃磚到射出過程經(jīng)歷的時間t.

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9.一根通電直導線水平放置在地球赤道上方,其中通有自西向東的恒定電流,則該導線受到地球磁場的安培力方向為( 。
A.水平向北B.水平向南C.豎直向上D.豎直向下

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16.用圖(1)所示的電路(圖中電流表為理想表)測量電源的電動勢E及內(nèi)阻r時,調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值,并記錄電流表相應的示數(shù)I,則$\frac{1}{I}$與R0的函數(shù)關(guān)系為$\frac{1}{I}=\frac{1}{E}{R_0}+\frac{r}{E}$;
(2).根據(jù)這個函數(shù)關(guān)系可作出$\frac{1}{I}$-R0圖象,該圖象的斜率k=$\frac{1}{E}$,縱截距a=$\frac{r}{E}$,橫截距b=-r(均用電源電動勢E或內(nèi)阻r表示);
(3).圖(2)中的a、b、c、d、e是測定時根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的一些坐標點,試過這些坐標點作出$\frac{1}{I}$-R0圖象,根據(jù)該圖象可求出該電源的電動勢E=6.0V,內(nèi)阻r=1.0Ω.

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13.一列簡諧橫波沿x軸傳播,t=0時的波形如圖所示,質(zhì)點A與質(zhì)點B相距1m,A點速度沿y軸正方向:t=0.02s時,質(zhì)點A第一次到達正向最大位移處.由此可知( 。
A.此波沿x軸正方向傳播
B.此波的傳播速度為25m/s
C.從t=0時起,經(jīng)過0.04s,質(zhì)點A沿波傳播方向遷移了lm
D.在t=0.04s時,質(zhì)點B處在平衡位置,速度沿y軸負方向

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖所示,一截面是邊長為L的等邊三角形的三棱鏡放置在空氣中,有一束平行于棱鏡截面ABC,且入射方向與AB邊的夾角為θ=30°的紅光從空氣射線AB邊的中點E點,并偏折到BC邊的中點F點,已知光在空氣中的傳播速度為c,求:
(1)光在該三棱鏡中從E傳播到F所用的時間;
(2)若將該紅光換為紫光,則該光線與BC邊的交點相對F點來說是左移還是右移?

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