【題目】正方形虛線框ABCD位于豎直面內(nèi),中心為O。在A、B兩點分別固定電荷量為+Q與-Q的點電荷,AD中點E固定有電荷量為+q的點電荷。光滑絕緣豎直桿位于AB的中垂線上,與AB、CD交點分別為H、G,桿上套有一個帶少量負電荷的小球。現(xiàn)將小球自G點無初速度釋放,不計小球帶電量對電場的影響,則下列說法正確的是

A. G、H兩點的電勢相等

B. 小球在H點的動能為零

C. 小球從G點運動到H點,電場力先做正功后做負功

D. 小球從G點運動到H點,機械能先減小后增加

【答案】AC

【解析】

分析小球的受力情況,由牛頓第二定律分析小球在O點的加速度。根據(jù)等量異種電荷電場中電勢分析情況,分析小球在三個點電荷的合電場中的電勢情況,由能量守恒定律分析小球在H點的速度、電勢能、機械能關(guān)系.

A、在A、B兩電荷的電場中,豎直桿與等勢線重合,在E點的+q點電荷的電場中,G、H為等勢點,即在三個點電荷的合電場中,GH兩點電勢相同;故A正確.

B、因GH兩點電勢相同,則小球由GH,電場力做功為零,但重力做功使小球動能增加,故小球在H點速度不為零,即動能不為零;故B錯誤.

C、D、根據(jù)點電荷的場強疊加原理可知G點的場強斜向右上,O點的場強水平向右,H點的場強斜向右下;故帶負電的小球在GH段運動時電場力先做正功后做負功;除重力做功以外的電場力做功衡量機械能的變化,故機械能也為先增大后減小;則C正確,D錯誤.

故選AC.

練習冊系列答案
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【題目】傳送帶與平板緊靠在一起,且上表面在同一水平面內(nèi),兩者長度分別為L12.5 mL22 m.傳送帶始終保持以速度v勻速運動.現(xiàn)將一滑塊(可視為質(zhì)點)輕放到傳送帶的左端,然后平穩(wěn)地滑上平板.已知:滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ0.5,滑塊與平板、平板與支持面的動摩擦因數(shù)分別為μ10.3、μ20.1滑塊、平板的質(zhì)量均為m2 kg,g10 m/s2.求:

(1)若滑塊恰好不從平板上掉下求滑塊剛滑上平板的速度大;

(2)v6 m/s求滑塊離開平板時的速度大。

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【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中,如圖所示,下列說法中正確的是( )

A. 帶電粒子每一次通過狹縫時增加的能量不同

B. D形盤的半徑R越大,粒子離開回旋加速器時最大動能越大

C. 粒子第2次和第3次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為

D. 粒子被電場加速后,運動越來越快,走過半圓的時間越來越短

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【題目】2017年,人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波信號。根據(jù)科學家們復原的過程,在兩顆中子星合并之前,它們繞二者連線上的某點做圓周運動,且二者越轉(zhuǎn)越近,最終碰撞在一起,形成新的天體。若將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體,則此過程中兩中子星的  

A. 線速度逐漸變小

B. 角速度保持不變

C. 周期逐漸變大

D. 向心加速度逐漸變大

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【題目】如圖所示,豎直光滑桿固定在地面上,套在桿上的輕質(zhì)彈簧下端固定,將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧(在彈性限度范圍內(nèi))至離地高度h=0.1m處,滑塊與彈簧不拴接,F(xiàn)由靜止釋放滑塊,通過傳感器測量滑塊的速度和離地高度并作出滑塊的Ek-h圖像,其中高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖像為直線,其余部分為曲線;瑝K可視為質(zhì)點,以地面為零勢能參考面,重力加速度g10m/s2,由圖像可知

A. 輕彈簧原長為0.2m

B. 滑塊的質(zhì)量為0.2kg

C. 彈簧彈性勢能最大為0.5J

D. 滑塊機械能最大為0.5J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學利用圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律.完成下列問題:

(1)請從甲圖中指出一條實驗錯誤:_________________________________;

(2)糾正實驗錯誤后,通過測量得到一條紙帶如圖乙所示。已知打點計時器頻率為50Hz,實驗所用重物的質(zhì)量m=0.300kg,根據(jù)紙帶測得的數(shù)據(jù),重物在C點時的動能為___________J;

(3)某同學選用兩個形狀相同質(zhì)量不同的重物ab進行實驗測得幾組數(shù)據(jù),畫出-h(huán)的圖像如圖丙所示,求出圖線的斜率k,由圖象可知a的質(zhì)量ma___________(大于小于”)b的質(zhì)量mb;

(4)通過計算得到圖線b的斜率k=9.50m/s2,分析發(fā)現(xiàn)造成斜率偏小的原因是實驗過程中存在各種阻力,已知實驗所用重物的質(zhì)量m=0.250kg,則重物所受的平均阻力f=___________N.(重力加速度g=9.80m/s2,以上計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

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【題目】如圖所示,ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細桿,ab、c、d位于同一圓周上,a點為圓周的最高點,d點為最低點.每根桿上都套著一個質(zhì)量相等的小滑環(huán)(圖中未畫出),三個滑環(huán)分別從a、b、c處由靜止釋放,用P1、P2依次表示各滑環(huán)從靜止滑到d過程中重力的平均功率,則

A. P1 <P2<P3B. P1 >P2>P3

C. P3 >P1 >P2D. P1=P2=P3

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【題目】一質(zhì)量為m的小球以初動能Ek0從地面豎直向上拋出,已知上升過程中受到阻力f作用,圖中兩條圖線分別表示小球在上升過程中動能、重力勢能中的某一個與其上升高度之間的關(guān)系,(以地面為零勢能面,ho表示上升的最大高度,圖上坐標數(shù)據(jù)中的k為常數(shù)且滿足0<k<l,重力加速度為g。則由圖可知,下列結(jié)論正確的是

A. ①、分別表示的是動能、重力勢能隨上升高度的圖像

B. 上升過程中阻力大小恒定且f= kmg

C. 上升高度時,重力勢能和動能相等

D. 上升高度時,動能與重力勢能之差為

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【題目】靜電場方向平行于x軸,將一電荷量為的帶電粒子在處由靜止釋放,粒子只在電場力作用下沿x軸運動,其電勢能EPx的變化關(guān)系如圖所示。若規(guī)定x軸正方向為電場強度E、加速度a的正方向,四幅示意圖分別表示電勢 x的分布、場強Ex的分布、粒子的加速度ax的變化關(guān)系和粒子的動能Ekx的變化關(guān)系,其中正確的是

A. B.

C. D.

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