(2009?四川)如圖所示,粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷,帶負(fù)電的小物體以初速度V1從M點(diǎn)沿斜面上滑,到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度為零,然后下滑回到M點(diǎn),此時(shí)速度為V2(V2<V1).若小物體電荷量保持不變,OM=ON,則( 。
分析:根據(jù)電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)可求得電場(chǎng)力做功的大小,由動(dòng)能定理可分別列出上滑及下滑過程中的表達(dá)式,聯(lián)立即可解得最大高度;
由電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能關(guān)系要得出電勢(shì)能的變化及電場(chǎng)力做功的特點(diǎn);
分析小球運(yùn)動(dòng)中壓力的變化,由滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式可分析摩擦力的變化.
解答:解:設(shè)斜面傾角為θ、上升過程沿斜面運(yùn)動(dòng)的最大距離為L(zhǎng).
因?yàn)镺M=ON,則MN兩點(diǎn)電勢(shì)相等,小物體從M到N、從N到M電場(chǎng)力做功均為0.
上滑和下滑經(jīng)過同一個(gè)位置時(shí),垂直斜面方向上電場(chǎng)力的分力相等,則經(jīng)過相等的一小段位移在上滑和下滑過程中電場(chǎng)力分力對(duì)應(yīng)的摩擦力所作的功均為相等的負(fù)功,所以上滑和下滑過程克服電場(chǎng)力產(chǎn)生的摩擦力所作的功相等、并設(shè)為W1
在上滑和下滑過程,對(duì)小物體,摩擦力做功相等,則應(yīng)用動(dòng)能定理分別有:-mgsinθL-Wf-W1=-
m
V
2
1
2
和mgsinθL-Wf-W1=
m
V
2
2
2
,上兩式相減可得h=sinθL=
V
2
1
+
V
2
2
4g
,A正確;
由OM=ON,可知電場(chǎng)力對(duì)小物體先作正功后作負(fù)功,電勢(shì)能先減小后增大,BC錯(cuò);
從N到M的過程中,小物體受到的電場(chǎng)力垂直斜面的分力先增大后減小,而重力分力不變,則摩擦力先增大后減小,在此過程中小物體到O的距離先減小后增大,根據(jù)庫(kù)侖定律可知小物體受到的電場(chǎng)力先增大后減小,D對(duì).
故選AD.
點(diǎn)評(píng):本題考查動(dòng)能定理的應(yīng)用、摩擦力及電場(chǎng)力做功的特點(diǎn),涉及能量變化的題目一般都要優(yōu)先考慮動(dòng)能定理的應(yīng)用,并要求學(xué)生能明確幾種特殊力做功的特點(diǎn),如摩擦力、電場(chǎng)力、洛侖茲力等.
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(2009?四川)如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,R1=20Ω,R2=30Ω,C為電容器.已知通過R1的正弦交流電如圖乙所示,則( 。

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2
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求:
(1)小滑塊通過p2位置時(shí)的速度大。
(2)電容器兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的取值范圍.
(3)經(jīng)過時(shí)間t,磁感應(yīng)強(qiáng)度變化量的取值范圍.

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負(fù)電的小物體以初速度v1M點(diǎn)沿斜面上滑,到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度

為零,然后下滑回到M點(diǎn),此時(shí)速度為v2(v2<v1).若小物體電

荷量保持不變,OMON,則                        (  )

A.小物體上升的最大高度為                                圖9

B.從NM的過程中,小物體的電勢(shì)能逐漸減小

C.從MN的過程中,電場(chǎng)力對(duì)小物體先做負(fù)功后做正功

D.從NM的過程中,小物體受到的摩擦力和電場(chǎng)力均是先增大后減小

 

 

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