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在中間位置有固定轉動軸的長2l輕質桿兩端固定兩完全相同的質量為m、電荷量為+q的小球1和2,裝置放在如圖所示的關于豎直線對稱的電場中,開始時桿在水平位置靜止.現給小球1一個豎直向上的速度,讓小球1、2繞轉動軸各自轉動到B、A位置,A、B間電勢差是U,小球1、2構成的系統(tǒng)動能減小量是( 。

 

A.

一定大于Uq

B.

一定等于2(Uq+mgl)

 

C.

一定小于Uq

D.

一定大于Uq+mgl


考點:

電勢差與電場強度的關系;電勢差.

專題:

電場力與電勢的性質專題.

分析:

分析電場力和重力做功,根據動能定理求解系統(tǒng)動能減小量.電場力做功由公式W=qU和U=Ed定性分析.

解答:

解:桿由水平位置轉到豎直位置的過程中,重力對系統(tǒng)做功為0;

根據對稱性知開始時兩個小球處于同一等勢面上,轉動后,小球1所在位置的電勢較低,電勢能減少,小球2所在位置的電勢較高,根據等勢面線電場線的關系知道,A、2間電勢差大于1、B間的電勢差,小球2的電勢升高量大于小球1電勢降低量,所以小球2的電勢能增加超過qU,系統(tǒng)的重力勢能未變,則動能減少,由能量守恒可知,系統(tǒng)動能減小量一定小于Uq.故C正確.

故選:C

點評:

本題關鍵要能正確分析小球能量如何轉化,運用W=qU和U=Ed定性分析兩球電勢能的變化關系,由能量守恒定律分析即可.

 

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:


為研究太陽系內行星的運動,需要知道太陽的質量,已知地球半徑為R,地球質量為m,太陽與地球中心間距為r,地球表面的重力加速度為g地球繞太陽公轉的周期為T.則太陽的質量為(  )

  A.  B.

  C.  D.

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如圖所示,質量m的滑塊以一定初速度滑上傾角為θ的固定斜面,同時施加一沿斜面向上的恒力F=mgsinθ;已知滑塊與斜面間的動摩擦因數μ=tanθ,取出發(fā)點為參考點,能正確描述滑塊運動到最高點過程中產生的熱量Q,滑塊動能Ek、勢能Ep、機械能E隨時間t、位移s關系的是(  )

 

A.

B.

C.

D.

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科目:高中物理 來源: 題型:


我國研制并成功發(fā)射的“嫦娥二號”探測衛(wèi)星,在距月球表面高度為h的軌道上做勻速圓周運動,運行的周期為T.若以R表示月球的半徑,則(  )

 

A.

衛(wèi)星運行時的向心加速度為

 

B.

衛(wèi)星運行時的線速度為

 

C.

物體在月球表面的重力加速度為

 

D.

月球的第一宇宙速度為

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示的電路中,電源電動勢E=9V,電阻R1=2Ω,R2=3Ω,當電阻箱Rx調到3Ω時,電流表的示數為2A.(電表理想處理)求:

(1)電源的內電阻;

(2)調節(jié)電阻箱,使電流表的示數為1.8A時,電阻R2消耗的電功率.

(3)Rx取多大值時R1上消耗的功率最大,最大功率為多少?

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如圖所示,MN、PQ為水平放置的平行導軌,通電導體棒ab垂直放置在導軌上,已知導體棒的質量m=1kg、長L=2.0m,通過的電流I=5.0A,方向如圖所示,導體棒與導軌間的動摩擦因數μ=.當加一豎直向上的勻強磁場時,導體棒水平向右運動,隨著磁感應強度的增大,導體棒運動的加速度增大;若減小磁感應強度方向與速度方向的夾角,當該夾角減小到某一值θ時,無論怎樣增大磁感應強度,導體棒ab均不會運動,則θ為( 。

 

A.

30°

B.

45°

C.

60°

D.

90°

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖1所示,寬度為d的豎直狹長區(qū)域內(邊界為L1、L2),存在垂直紙面向里的勻強磁場和豎直方向上的周期性變化的電場(如圖2所示),電場強度的大小為E0,E>0表示電場方向豎直向上.t=0時,一帶正電、質量為m的微粒從左邊界上的N1點以水平速度v射入該區(qū)域,沿直線運動到Q點后,做一次完整的圓周運動,再沿直線運動到右邊界上的N2點.Q為線段N1N2的中點,重力加速度為g.上述d、E0、m、v、g為已知量.

(1)求微粒所帶電荷量q和磁感應強度B的大。

(2)求電場變化的周期T;

(3)改變寬度d,使微粒仍能按上述運動過程通過相應寬度的區(qū)域,求T的最小值.

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距l(xiāng)m,導軌平面與水平面成θ=37°角,下端連接阻值為R的電阻.勻強磁場方向與導軌平面垂直.質量為0.2kg、電阻不計的金屬棒放在兩導軌上,棒與導軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動摩擦因數為0.25.求:

(1)求金屬棒沿導軌由靜止開始下滑時的加速度大;

(2)當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時,電阻R消耗的功率為8W,求該速度的大;

(3)在上問中,若R=2Ω,金屬棒中的電流方向由a到b,求磁感應強度的大小與方向.

(g=10rn/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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科目:高中物理 來源: 題型:


質量分別為2mmA、B兩個質點,初速度相同,均為v1.若他們分別受到相同的沖量I作用后,A的速度變化為v2B的動量變化為p.已知A、B都做直線運動,則動量p可以表示為(  )

A.m(v2v1)           B.2m(2v2v1)

C.4m(v2v1)                D.m(2v2v1)

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