【題目】如圖所示,豎直固定的光滑絕緣細桿上O點套有一個電荷量為-q的小環(huán),在桿的左側(cè)固定一個電荷量為+Q的點電荷,桿上a、b兩點與Q正好構(gòu)成等邊三角形,cab的中點。使小環(huán)從O點無初速度釋放,小環(huán)通過a點的速率為v。若已知abOal,靜電常量為k,重力加速度為g。則

A. a點,小環(huán)所受彈力大小為

B. c點,小環(huán)的動能最大

C. c點,小環(huán)的電勢能最大

D. b點,小環(huán)的速率為

【答案】D

【解析】a點,小環(huán)所受的庫侖力沿aQ方向,大小為,水平方向小球受力平衡,所以小球受到向右的彈力大小等于庫侖力沿水平方向的分力A錯誤;從c點到b點,小環(huán)所受重力做正功,庫侖力做負功,由于重力和庫侖力大小關(guān)系未知,在c點,小環(huán)的動能不一定最大,故B錯誤;c點距離正點電荷Q最近,對應電勢最高,帶負電荷的小環(huán)在c點電勢能最小,故C錯誤;從a點到b點,由點電荷電場分布特點及幾何關(guān)系知,ab兩點電勢相等,則電場力不做功,應用動能定理:解得:,D正確。所以D正確,ABC錯誤。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個相同的等腰直角三角形區(qū)域CDEFGH中均有垂直紙面向里的勻強磁場,E、F、G處在同一水平直線上,D、C、H也處于同一水平直線.平行四邊形區(qū)域EFHC間存在勻強電場.一個重力不計的帶正電的粒子從邊界ED上的P點射入磁場,速度v的方向與EC邊平行,再從EC邊沿水平方向射出,已知GH長度為L,且L=(2+ ) d,EPEF的長度均為d.帶電粒子的比荷=k,區(qū)域FGH中磁感應強度B2. 

(1) 求區(qū)域CDE內(nèi)磁感應強度的大;

(2) 若電場方向豎直向下,粒子到達電場邊界FH時,速度方向恰好與其平行,求粒子在電場中運動的時間;

(3) 若電場方向水平向右,要使粒子從GF邊界射出磁場,求電場強度大小滿足的條件.

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【題目】根據(jù)牛頓力學經(jīng)典理論,只要物體的初始條件和受力情況確定,就可以預知物體此后的運動情況。

1)如圖甲所示,空間存在水平方向的勻強磁場(垂直紙面向里),磁感應強度大小為B,一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動,經(jīng)過M點時速度的大小為v,方向水平向左。不計粒子所受重力。求粒子做勻速圓周運動的半徑r和周期T。

圖甲 圖乙

2)如圖乙所示,空間存在豎直向下的勻強電場和水平的勻強磁場(垂直紙面向里),電場強度大小為E,磁感應強度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子在場中運動,不計粒子所受重力。

a.若該帶電粒子在場中做水平向右的勻速直線運動,求該粒子速度的大;

b.若該粒子在M點由靜止釋放,其運動將比較復雜。為了研究該粒子的運動,可以應用運動的合成與分解的方法,將它為0的初速度分解為大小相等的水平向左和水平向右的速度。求粒子沿電場方向運動的最大距離ym和運動過程中的最大速率vm

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【題目】如圖所示,在傾角為30°的斜面上,質(zhì)量為1kg的小滑塊從a點由靜止下滑,到b點時接觸一輕彈簧;瑝K滑至最低點c后,又被彈回到a點,已知ab=0.6 m,bc=0.4 m,重力加速度g10 m/s2,下列說法中正確的是

A. 滑塊滑到b點時動能最大

B. 整個過程中滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

C. 彈簧的最大彈性勢能為2J

D. cb彈簧的彈力對滑塊做了5J的功

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【題目】有兩列簡諧橫波a,b在同一介質(zhì)中沿x軸正方向傳播,速度均為v=2.5 m/s。在t=0時,兩列波的波峰正好在x=2.5 m處重合,如圖所示。

(i)t=0時,兩列波的波峰重合處的所有位置;

(ii)至少經(jīng)多長時間x=0處的質(zhì)點位移達到最大值。

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【題目】“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”實驗中,甲、乙兩位同學實驗時都先正確平衡摩擦力。實驗裝置如圖甲、乙所示,甲同學在實驗時用細線一端連接小車、另一端連接鉤碼,鉤碼的重力作為細線的拉力;乙同學利用鉤碼和小車之間連接的力傳感器測出細線上的拉力,兩位同學通過改變鉤碼的個數(shù),確定加速度與細線拉力F的關(guān)系。已知甲圖中小車的質(zhì)量等于乙圖中力傳感器與小車的質(zhì)量之和。

(1)為減小實驗誤差,甲同學在實驗過程中,小車的質(zhì)量要________(選填“”或“”)鉤碼的質(zhì)量。乙同學在實驗過程中,_______(選填“需要”或“不需要”)滿足這個條件。

(2)甲、乙兩位同學在實驗中采用相同質(zhì)量的小車,用甲、乙兩位同學得到的實驗數(shù)據(jù)在同一坐標中作出圖象aF,如圖丙所示圖線①②,其中圖線①是_______同學所作出的圖象,圖線②是_______同學所作出的圖象。圖象中隨著F的增大,圖線_______將發(fā)生彎曲。

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【題目】如圖所示,ab、cd是固定在豎直平面內(nèi)的足夠長的金屬框架,bc段接有一阻值為R的電阻,其余電阻不計,ef是一條不計電阻的金屬桿,桿兩端與abcd接觸良好且能無摩擦下滑(不計空氣阻力),下滑時ef始終處于水平位置,整個裝置處于方向垂直框面向里的勻強磁場中,ef從靜止下滑,經(jīng)過一段時間后閉合開關(guān)S,則在閉合開關(guān)S

A. ef的加速度大小不可能大于g

B. 無論何時閉合開關(guān)S,ef最終勻速運動時速度都相同

C. 無論何時閉合開關(guān)S,ef最終勻速運動時電流的功率都相同

D. ef勻速下滑時,減少的機械能小于電路消耗的電能

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【題目】如圖所示,物體A用輕質(zhì)細繩與圓環(huán)B連接,圓環(huán)套在固定豎直桿MN上,F(xiàn)用一水平力F作用在繩上的O點,將O點緩慢向左移動,使細繩與豎直方向的夾角增大,在此過程中圓環(huán)B始終處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是 ( )

A. 水平力F逐漸增大

B. 繩對圓環(huán)B的彈力不變

C. 桿對圓環(huán)B的摩擦力變大

D. 桿對圓環(huán)B的彈力不變

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【題目】如圖所示,虛線左、右兩側(cè)存在等大反向的勻強磁場,磁感應強度大小均為B0,虛線左側(cè)磁場方向垂直紙面向外,虛線右側(cè)磁場方向垂直紙面向里,電阻為R的單匝金屬線框ABCD可繞與虛線重合的軸OO'轉(zhuǎn)動,其中邊長OD=2AO=2AB=2L,若在外力F作用下,令線框從圖示位置開始以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,在線框轉(zhuǎn)動過程中,下列說法正確的是

A. 線框中電流的最大值為

B. 從圖示位置轉(zhuǎn)過180°的過程中電動勢的平均值為

C. 線框中電動勢的有效值為

D. 從圖示位置轉(zhuǎn)過180°的過程中,外力F做的功為

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