16.如圖所示,地面上空有水平向右的勻強電場,將一帶電小球從電場中的A點以某一初速度射出,小球恰好能沿與水平方向成30°角的虛線由A向B做直線運動.不計空氣阻力,下列說法正確的是( 。
A.小球帶正電荷
B.小球受到的電場力與重力大小之比為2:1
C.小球從A運動到B的過程中電勢能增加
D.小球從A運動到B的過程中電場力所做的功等于其動能的變化量

分析 帶點微粒做直線運動,所以所受合力方向與運動方向在同一直線上,根據(jù)重力和電場力的方向可確定微粒運動的性質.

解答 解:A、由于電場力方向總是與電場方向在一條直線上,向右的電場力不可能與重力平衡,微粒不可能勻速運動;
由于重力、電場力均恒定,其合力也恒定.由于微粒做直線運動,合力必與速度方向在一條直線上.因重力豎直向下,電場力沿電場線的方向,由平行四邊形定則可知,電場力水平向左時,微粒所受電場力與重力的合力方向與速度方向相反.因此微粒做勻減速運動,帶負電;故A錯誤;
B、由于電場力與重力的合力沿BA方向,所以:$\frac{mg}{qE}=tan30°$=$\frac{\sqrt{3}}{3}$
則:小球受到的電場力與重力大小之比為$\sqrt{3}$:1.故B錯誤;
C、電場力的方向與運動方向夾角為鈍角,則說明運動中電場力做負功,電勢能增加.故C正確;
D、小球從A運動到B的過程中電場力和重力都做負功,所以電場力所做的功與重力做功的和等于其動能的變化量.故D錯誤.
故選:C

點評 本題考查了重力做功與重力勢能和電場力做功與電勢能的關系,要注意明確力的分析方法,明確合力只能與運動方向相反是解題的關鍵.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,手拉著一個水球放在木板上,則下列說法正確的是( 。
A.木板受到向下的壓力,是因為水球發(fā)生了形變
B.水球受到向上的支持力,是因為水球發(fā)生了形變
C.繩看上去沒有發(fā)生形變,故繩一定不受拉力作用
D.水球越重,對木板的壓力越大,所以壓力就是重力

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.如圖所示,兩平行金屬板M、N與電源相連,電鍵S閉合后其間形成勻強電場,不計重力的帶電粒子從M極板邊緣A處,以一定初速度垂直于電場方向射入,最終沿AB軌跡打在N板上.現(xiàn)用兩種不同方法改變裝置:
方法一、S始終閉合,通過絕緣柄將N板平行遠離M板
方法二、S斷開,通過絕緣柄將N板平行遠離M板
裝置改變后,仍將帶電粒子從A處以原速射入電場,則粒子的運動軌跡是(  )
A.按方法一,可能沿軌跡AC運動B.按方法一,一定沿軌跡AB運動
C.按方法二,一定沿軌跡AB運動D.按方法二,可能沿軌跡AD運動

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

4.如圖所示,平行板A、B之間有一個勻強電場.將一個帶電量為3×10-4C的點電荷放置在C點,受到6N的電場力,則該勻強電場的電場強度大小為2×104N/C.若換另一個帶電量為6×10-5C的點電荷放置在D點,則該電荷所受電場力大小為1.2N.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如題圖所示,物體A、B的質量相等,物體B剛好與地面接觸.現(xiàn)剪斷繩子OA,下列說法正確的是( 。
A.剪斷繩子的瞬間,物體A的加速度為2g
B.彈簧恢復原長時,物體A的速度最大
C.彈簧壓縮到最短時,物體A的加速度為零
D.剪斷繩子后,物體A速度為零時,地面對B的力最大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示,一半徑為R的圓內有垂直紙面的勻強磁場,磁感應強度為B,CD是該圓一直徑,質量為m,電荷量為q的帶電粒子(不計重力),自A點沿平行CD的方向垂直射入磁場中,恰好從D點飛出磁場,A點到CD的距離為$\frac{R}{2}$,則(  )
A.從D點飛出磁場時,粒子運動方向與CD延長線間的夾角為$\frac{π}{6}$
B.從D點飛出磁場時,粒子運動方向與CD延長線間的夾角為$\frac{π}{3}$
C.粒子在磁場中運動的時間為$\frac{πm}{6qB}$
D.利用題中已知條件,還可求出進入磁場時的速度大小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,在一個邊長為a的正六邊形區(qū)域內存在磁感應強度為B,方向垂直于紙面向里的勻強磁場.三個相同帶正電的粒子,比荷為$\frac{q}{m}$,先后從A點沿AD方向以大小不等的速度射入勻強磁場區(qū)域,粒子在運動過程中只受磁力作用.已知編號為①的粒子恰好從F點飛出磁場區(qū)域,編號為②的粒子恰好從E點飛出磁場區(qū)域,編號為③的粒子從ED邊上某一點垂直邊界飛出磁場區(qū)域.則( 。
A.編號為①的粒子在磁場區(qū)域內運動的時間為$\frac{πm}{qB}$
B.編號為②的粒子在磁場區(qū)域內運動的時間為$\frac{πm}{qB}$
C.三個粒子進入磁場的速度依次增加
D.三個粒子在磁場內運動的時間依次增加

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

5.如圖所示,在xOy直角坐標系中,在x=-L和y軸之間有垂直于紙面向里的勻強磁場,在x=2L和y軸之間有沿x軸負方向的勻強電場,電場強度大小為E,在x軸上S(-L,0)有一質量為m,電荷量為q的帶正電的粒子,粒子的速率大小為v0,沿x軸正方向射出后經(jīng)磁場和電場偏轉后到達x=2L上時,速度剛好沿y軸正向,不計粒子的重力,求磁場的磁感應強度.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

6.如圖所示,水平面右端放一大小可忽略的小物塊,質量m=0.1kg,以v0=4m/s向左運動,運動至距出發(fā)點d=1m處將彈簧壓縮至最短,反彈回到出發(fā)點時速度大小v1=2m/s.水平面與水平傳送帶理想連接,傳送帶長度L=3m,以v2=10m/s順時針勻速轉動.傳送帶右端與一豎直面內光滑圓軌道理想連接,圓軌道半徑R=0.8m,物塊進入軌道時觸發(fā)閉合裝置將圓軌道封閉.(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6))求:
(1)物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ1;
(2)彈簧具有的最大彈性勢能Ep;
(3)要使物塊進入豎直圓軌道后不脫離圓軌道,傳送帶與物體間的動摩擦因數(shù)μ2應滿足的條件.

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