8．如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向與水平方向夾角為θ=30°，場(chǎng)中有一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線懸掛于O點(diǎn)．當(dāng)小球靜止時(shí)，細(xì)線恰好水平．現(xiàn)用一外力將小球沿圓弧緩慢拉到豎直方向最低點(diǎn)，小球電荷量不變，則在此過(guò)程中（　　）
A．外力所做的功為$\sqrt{3}$mgLB．外力所做的功為$\sqrt{3}$qEL
C．帶電小球的重力勢(shì)能減小mgLD．帶電小球的電勢(shì)能增加$\frac{1+\sqrt{3}}{2}$qEL

分析 對(duì)小球進(jìn)行受力分析可知，小球受重力、電場(chǎng)力及繩子的拉力而處于平衡；由共點(diǎn)力的平衡可求得電場(chǎng)力的大��；
由功的計(jì)算公式可求得小球運(yùn)動(dòng)中電場(chǎng)力所做的功；則由電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系可求得電勢(shì)能的變化；再由動(dòng)能定理可求得外力所做的功．

解答 解：小球在水平位置靜止，由共點(diǎn)力的平衡可知，F(xiàn)電sinθ=mg； 小球從最初始位置移到最低點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力所做的功W電=-EqL（cosθ+sinθ），因電場(chǎng)力做負(fù)功，故電勢(shì)能增加，電勢(shì)能增加量為：△EP=EqL（cosθ+sinθ）=$\frac{1+\sqrt{3}}{2}qEL$，
重力勢(shì)能減小量為△EP=mgL；
由動(dòng)能定理可知，W外+W電+WG=0； W外=-（W電+WG）=EqL（cosθ+sinθ）-mgL=mgcotθ=$\sqrt{3}$mgL；故A正確，B錯(cuò)誤，C正確，D正確
故選：ACD

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)能定理的應(yīng)用及電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系，在解題中要注意理解重力做功及電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)，正確求得兩種功的表達(dá)式；重力做功等于重力勢(shì)能的變化量；電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的變化量．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

16．將水平放置的平行板電容器與電池組相連，兩板間的帶電塵埃恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．若將兩板緩慢地錯(cuò)開(kāi)一些，其他條件不變，則（　�。�
A．塵埃仍靜止B．電容器帶電量不變
C．檢流計(jì)中有a→b的電流D．檢流計(jì)中有b→a的電流

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

17．如圖所示，兩段材料相同、長(zhǎng)度相等、但橫截面積不等的導(dǎo)體接在電路中，總電壓為U，則下列表述正確的是（　　）
A．通過(guò)兩段導(dǎo)體的電流相等
B．兩段導(dǎo)體內(nèi)的自由電子定向移動(dòng)的平均速率不同
C．細(xì)導(dǎo)體兩端的電壓U1小于粗導(dǎo)體兩端的電壓U2
D．細(xì)導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于粗導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

14．如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)E=40V，內(nèi)阻r0=1Ω，定值電阻R=9Ω，直流電動(dòng)機(jī)M的線圈電阻r=2Ω，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，理想電壓表的示數(shù)U=30V，求：
（1）電源的總功率；
（2）在100s內(nèi)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

3．如圖所示，半徑為r的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套有一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的小球，空間存在方向水平向右、大小為E=$\frac{3mg}{4q}$的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)將小球從環(huán)上最低位置A點(diǎn)由靜止釋放（已知g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），則（　　）
A．小球能獲得的最大動(dòng)能為$\frac{3}{4}$mgr
B．小球能上升的最大高度為$\frac{18}{25}$r
C．小球獲得最大動(dòng)能時(shí)，機(jī)械能增加了$\frac{9}{20}$mgr
D．小球獲得最大動(dòng)能時(shí)，對(duì)圓環(huán)的壓力為$\frac{3}{2}$mg

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

13．如圖所示，左側(cè)為兩塊長(zhǎng)為L(zhǎng)=10cm，間距d=$\frac{10\sqrt{3}}{3}$cm的平行金屬板，加U=$\frac{10}{3}$×104V的電壓，上板電勢(shì)低，用虛線框表示的等邊三角形內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，三角形的上頂點(diǎn)A與上金屬板平齊，DC邊與金屬板平行，AD的中點(diǎn)P恰好在下金屬板的右端點(diǎn)．現(xiàn)從AC邊的中點(diǎn)Q以初速度v=$\frac{2\sqrt{3}}{3}$×105m/s垂直AC邊射入一個(gè)重力不計(jì)的帶負(fù)電微粒，微粒質(zhì)量m=10-10kg，帶電量q=-10-4C，若要使粒子剛好從P點(diǎn)垂直AD邊射出磁場(chǎng)進(jìn)入極板，求：
（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（2）帶電微粒從電場(chǎng)中射出時(shí)的速度大小和方向．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

20．在如圖所示的豎直平面內(nèi)，物體A和帶正電的物體B用跨過(guò)定滑輪的絕緣輕繩連接，分別靜止于傾角θ=37°的光滑斜面上的M點(diǎn)和粗糙絕緣水平面上，輕繩與對(duì)應(yīng)平面平行．勁度系數(shù)K=5N/m的輕彈簧一端固定在0點(diǎn)，一端用另一輕繩穿過(guò)固定的光滑小環(huán)D與A相連，彈簧處于原長(zhǎng)，輕繩恰好拉直，DM垂直于斜面．水平面處于場(chǎng)強(qiáng)E=5×104N/C、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．已知A、B的質(zhì)量分別為mA=0.1kg和mB=0.2kg，B所帶電荷量q=+4×l0-6C．設(shè)兩物體均視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)滑輪質(zhì)量和摩擦，繩不可伸長(zhǎng)，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，B電量不變．取g=lOm/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．

（1）求B所受靜摩擦力的大�。�
（2）現(xiàn)對(duì)A施加沿斜面向下的拉力F，使A以加速度a=0.6m/s2開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．A從M到N的過(guò)程中，B的電勢(shì)能增加了△Ep=0.06J．已知DN沿豎直方向，B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4．求A到達(dá)N點(diǎn)時(shí)拉力F的瞬時(shí)功率．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

17．如圖所示：絕緣中空軌道豎直固定，圓弧段COD光滑，對(duì)應(yīng)圓心角為120°，C、D兩端等高，O為最低點(diǎn)，圓弧圓心為O′，半徑為R；直線段AC、HD粗糙，與圓弧段分別在C、D端相切；整個(gè)裝置處于方向垂直于軌道所在平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在豎直虛線MC左側(cè)和ND右側(cè)還分別存在著場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向水平向右和向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量恒為q、直徑略小于軌道內(nèi)徑、可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球，從軌道內(nèi)距C點(diǎn)足夠遠(yuǎn)的P點(diǎn)由靜止釋放．已知PC=L，小球所受重力大小為電場(chǎng)力的$\sqrt{3}$倍，重力加速度為g．
（1）定性說(shuō)明小球第一次沿軟道AC下滑時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況；
（2）求小球在軌道內(nèi)受到的摩擦力的最大值；
（3）求小球從釋放開(kāi)始，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間，小球克服摩擦力做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

18．如圖所示，兩平行金屬板A、B長(zhǎng)L=8cm，兩板間距離d=8cm，A板比B板電勢(shì)高300V，一帶正電的粒子電量q=10-10C，質(zhì)量m=10-20kg，沿電場(chǎng)中心線垂直電場(chǎng)線飛入電場(chǎng)，初速度v0=2×106m/s，粒子飛出平行板電場(chǎng)經(jīng)過(guò)界面MN、PS間的無(wú)電場(chǎng)區(qū)域后，進(jìn)入PS右側(cè)足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域．已知兩界面MN、PS相距12cm，D是中心線RD與界面PS的交點(diǎn)．粒子穿過(guò)界面PS后垂直打在平行于PS放置的熒光屏ef上，屏ef與PS相距9cm，屏下端f點(diǎn)恰在中心線RD的延長(zhǎng)線上，上端無(wú)限長(zhǎng)．（粒子重力忽略不計(jì)）求：
（1）粒子穿過(guò)界面MN時(shí)偏離中心線RD的距離y；
（2）到達(dá)PS界面時(shí)離D點(diǎn)距離Y；
（3）勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向．

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