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9．如圖所示，半徑為R的環(huán)形塑料管豎直放置在水平地面上且不能水平移動，AB為該環(huán)的水平直徑，管的內徑遠小于環(huán)的半徑，管的內壁光滑，管的BOD部分處于水平向右的勻強電場中，現將一小球（球的直徑略小于管的內徑）從管中A點由靜止釋放，球的質量為m，電荷量為+q．已知場強大小為E=$\frac{mq}{q}$，塑料管的質量為M=10m，下列說法正確的是（　�。�
A．小球從A點釋放后，恰好能到達最高點C
B．小球從A點釋放后，運動到電場中B、D之間的某點時速度最大
C．小球從A點釋放后，在D點對軌道壓力最大
D．若小球由C點從左側無初速下滑，小球在管內運動5圈時塑料管已經離開地面

分析 小球在運動過程受重力、軌道的彈力、電場力作用，根據小球的運動過程應由動能定理分析判斷小球的速度大小，小球在復合場中的平衡位置時速度最大，應用動能定理與牛頓第二定律分析答題．

解答 解：A、從A到C過程，由動能定理得：-mgR+qER=$\frac{1}{2}$mvC2-0，解得：vC=0，小球從A點釋放后，恰好能到達最高點C，故A正確；
B、由題意可知：qE=mg，重力與電場力的合力與水平方向夾角為θ，tanθ=$\frac{mg}{qE}$=1，θ=45°，小球在電場中的平衡位置在F點，
小球從A點釋放后，小球運動到平衡位置F時速度最大，即小球運動到電場中B、D之間的某點時速度最大，故B正確；
C、小球從A點釋放后，在F點速度最大，在F點作圓周運動需要的向心力最大，軌道對小球支持力最大，在F點小球對軌道的壓力最大，故C錯誤；
D、若小球由C點從左側無初速下滑，小球從C到F點做加速運動，從F到A做減速運動，到達A點速度為零，然后小球再向右運動回到C點，小球運動過程中塑料管不會離開地面，故D錯誤；
故選：AB．

點評 本題考查了判斷小球的運動過程問題，分析清楚小球的受力情況、知道小球在復合場中的平衡位置是解題的前提與關鍵，根據小球的受力情況分析小球的運動過程即可解題．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．下圖中給出的物體所受摩擦力的方向正確的是（各接觸面均粗糙）（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．人類對自然的探索遠至遙遠的太空，深至地球內部．若地球半徑為R，把地球看做質量分布均勻的球體．某地下探測器P的質量為m，深入地面以下h處，假設h以上的地球球殼物質對探測器P的引力為零；另一太空探測器Q質量也為m，圍繞地球做圓周運動，軌道距離地面高度為d，則地球對太空探測器Q和地下探測器P的引力之比為（　�。�
A．$\frac{R-h}{R+d}$B．$\frac{R^3}{{{{（R+d）}^2}（R-h）}}$C．$\frac{{{{（R-h）}^2}}}{{{{（R+d）}^2}}}$D．$\frac{R^2}{（R+d）（R-h）}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．如圖所示，兩平行金屬板（開始時不帶電）水平放置，在板間存在方向垂直紙面向外、磁感應強度大小為B的勻強磁場（圖中未畫出）．某帶正電的離子以大小為v0的初速度水平向右貼著上板進入板間，剛好下板邊緣射出，射出時速度方向與下板成60°角．若撤去磁場，在兩平行金屬板間加豎直向下的勻強電場，使該離子以原來的初速度進入該區(qū)域，也恰好從下板邊緣射出，不計離•子的重力，下列判斷正確的是（　�。�
A．勻強電場的電場強度大小為$\frac{4}{3}$Bv0
B．勻強電場的電場強度大小為$\frac{2\sqrt{3}B{v}_{0}}{3}$
C．離子穿過電場和磁場的時間之比為$\frac{3\sqrt{3}}{2π}$
D．離子穿過電場和磁場的時間之比為$\frac{2\sqrt{3}π}{9}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示，MN板間勻強電場E=2.4×104N/C，方向豎直向上，電場中A，B兩點距離為10cm，AB連線與電場方向夾角θ=60°，A點和M板相距2cm，
（1）此時UBA等于多少
（2）一點電荷Q=5×10-8C，它在A，B兩點電勢能之差為多少？若M板接地，A點的電勢是多少？B點的電勢是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

14．如圖所示，兩足夠長的平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為L，導軌平面與水平面的夾角θ=37°，導軌電阻不計．整個裝置處于垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，長為L的金屬棒垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌接觸良好，金屬棒的質量m、電阻為R，兩金屬導軌的上端連接一個電阻，其阻值為也R，現閉合開關K，金屬棒通過絕緣輕繩、定滑輪和一質量為3m的重物相邊，細繩與導軌平行．在重物的作用下，金屬棒由靜止開始運動，當金屬棒下滑距離為s時速度達到最大值vm．（重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）求金屬棒剛開始運動時加速度大��；
（2）求勻強磁場的磁感應強度的大小；
（3）求金屬棒達最大速度后再下滑s距離的過程中，電流做了多少功？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

1．如圖所示，兩光滑間距為1m的平行導軌，水平放置固定在磁感應強度為1T的勻強電場中，磁場方向垂直導軌所在平面，導軌一端跨接一個阻值為R=1Ω的定值電阻，質量為0.2Kg的金屬棒MN可沿水平導軌滑動（其他電阻不計）．導軌與棒之間的動摩擦因數為0.5，用電動機D牽引MN，從靜止開始運動，當MN向右移動s=3.8m時獲得穩(wěn)定速度，此過程中，定值電阻R上產生的焦耳熱為1.8J，電壓表和電流表示數恒為7V和1A，電動機內阻為1Ω，則：
①導體棒達到的穩(wěn)定速度是多少？
②導體棒從靜止到穩(wěn)定速度所需時間．（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

18．如圖甲所示，空間存在著一個范圍足夠大的豎直向下的勻強磁場，磁場的磁感應強度大小為B．邊長為L的正方形金屬框abcd（以下簡稱方框）放在光滑的水平面上，其外側套著一個與方框邊長相同的U形金屬框架MNPQ（以下簡稱U形框），U形框與方框之間接觸良好且無摩擦．兩個金屬框每條邊的質量均為m，每條邊的電阻均為r．

（1）將方框固定不動，用力拉動U形框使它以速度v0垂直NP邊向右勻速運動，當U形框的MQ端滑至方框的最右端（如圖乙所示）時，方框上bc兩端的電勢差為多大？此時方框的熱功率為多大？
（2）若方框不固定，給U形框垂直NP邊向右的初速度v0，如果U形框恰好不能與方框分離，則在這一過程中兩框架上產生的總熱量為多少？
（3）若方框不固定，給U形框垂直NP邊向右的初速度v（v＞v0），U形框最終將與方框分離，如果從U形框和方框分離開始，經過時間t，方框的bc邊和U形框最左兩端距離為S．求兩金屬框分離后的速度各為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

19．如圖所示的真空管中，質量為m，電量為e的電子從燈絲F發(fā)出（速度為零），經過電壓U1加速后，沿中心線射入相距為d的兩平行金屬板B、C間的勻強電場中，通過電場后打到熒光屏上，設B、C間電壓為U2，B、C板長為L1，平行金屬板右端到熒光屏的距離為L2，求：
（1）電子經過電壓U1加速后的速度大小
（2）電子打到熒光屏上的位置偏離屏中心距離
（3）電子剛要到達熒光屏時的動能．

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