【題目】如圖所示,兩等量異種電荷在同一水平線上,它們連線的中點為O,豎直面內(nèi)的半圓弧光滑絕緣軌道的直徑AB水平,圓心在O點,圓弧的半徑為R,C為圓弧上的一點,OC與豎直方向的夾角為37°,一電荷量為+q,質(zhì)量為m的帶電小球從軌道的A端由靜止釋放,沿軌道滾動到最低點時速度v=,g為重力加速度,取無窮遠(yuǎn)處電勢為零,則(

A. 電場中B點的電勢為

B. 電場中A點的電勢為

C. 小球運動到B點時的動能為2mgR

D. 小球運動到C點時,其動能與電勢能的和為1.3mgR

【答案】D

【解析】

圖中過O點的虛線是一條等勢線,一直延伸到無窮遠(yuǎn),O點的電勢為零。小球從A運動到最低點的過程,由動能定理求出AO兩點間的電勢差,從而得到A點的電勢。由對稱性求B點的電勢。小球從最低點到B的過程,由能量守恒定律求小球運動到B點時的動能,并求得總能量。

取無窮遠(yuǎn)處電勢為0,則最低點處電勢為0.小球從A點運動到最低點過程中,由動能定理可得:mgR+qUAOmv2;解得 ;而UAOA-0;解得:φA,故A錯誤;由對稱性可知:UAO=UOB,即為:φA-0=0-φB;故有:φB,故A錯誤;小球從A點運動到B點過程中,由動能定理得:Ek=qUAB=mgR,故C錯誤;小球在最低點處的動能和電勢能的總和為:E1mv2+0mgR;由最低點運動到C點過程,動能、電勢能、重力勢能的總量守恒,而重力勢能增加量為:Ep=mgR1-cos37°=0.2mgR;故動能、電勢能的綜合減少了0.2mgR,所以小球在C點的動能和電勢能的總和為:E2=E1-0.2mgR=1.3mgR,故D正確;故選D。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌MP、NQ與水平面成θ30°角固定放置,裝置所在區(qū)域存在一沿豎直方向的勻強磁場,導(dǎo)軌電阻不計,兩導(dǎo)軌間距L0.5m,在兩導(dǎo)軌形成的斜面上放一個與導(dǎo)軌垂直的均勻金屬棒ab,同時閉合電鍵S,金屬棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài),它的質(zhì)量為m5×102kg.金屬棒ab兩端連在導(dǎo)軌間部分對應(yīng)的電阻為R2,電源電動勢E3V,電源內(nèi)阻r0.5Ω,電阻R1,其他電阻不計。g10m/s2,求:

1)金屬棒中的電流;

2)所加磁場的磁感應(yīng)強度大小和方向。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2018111日,我國第41顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星“吉星”成功發(fā)射,該衛(wèi)星工作在地球靜止同步軌道上,可以對地面上的物體實現(xiàn)厘米級的定位服務(wù)。已知地球表面的重力加速度為g,半徑為R,該衛(wèi)星繞地球做圓周運動的周期為T。則下列說法正確的是

A. 該衛(wèi)星的發(fā)射速度大于第一宇宙速度,運行速度小于第一宇宙速度

B. 該衛(wèi)星做圓周運動的軌道半徑為

C. 該衛(wèi)星運行的加速度大小為

D. 該衛(wèi)星運行的線速度大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一根上粗下細(xì)、粗端與細(xì)端都粗細(xì)均勻的玻璃管上端封閉、下端開口,橫截面積S1=4S2,下端與大氣連通.粗管中有一段水銀封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,水銀柱下表面恰好與粗管和細(xì)管的交界處齊平,空氣柱和水銀柱長度均為h=4cm.現(xiàn)在細(xì)管口連接一抽氣機(圖中未畫出),對細(xì)管內(nèi)氣體進(jìn)行緩慢抽氣,最終使一半水銀進(jìn)入細(xì)管中,水銀沒有流出細(xì)管.已知大氣壓強為P0=76cmHg

求抽氣結(jié)束后細(xì)管內(nèi)氣體的壓強;

抽氣過程中粗管內(nèi)氣體吸熱還是放熱?請說明原因.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平線ab下方有一勻強電場,方向豎直向下,ab的上方存在勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向里,磁場中有一內(nèi)、外半徑分別為R的半圓環(huán)形區(qū)域,外圓與ab的交點分別為M、N。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子在電場中P點靜止釋放,經(jīng)過時間t0 ,M進(jìn)入磁場,從N射出,不計粒子重力。

(1)求電場強度E的大小;

(2)若粒子從與P同一水平線上的Q點水平射出,同樣能由M進(jìn)入磁場,從N射出,粒子從MN的過程中,始終在環(huán)形區(qū)域中運動,且與內(nèi)圓相切,求粒子在M點的速度vM的大。

(3)在(2)的條件下求粒子在Q時速度的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小型登月器連接在航天站上,一起繞月球做圓周運動,其軌道半徑為月球半徑的3倍,某時刻,航天站使登月器減速分離,登月器沿如圖所示的橢圓軌道登月,在月球表面逗留一段時間完成科考工作后,經(jīng)快速啟動仍沿原橢圓軌道返回,當(dāng)?shù)谝淮位氐椒蛛x點時恰與航天站對接,登月器快速啟動所用的時間可以忽略不計,整個過程中航天站保持原軌道繞月運行,不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響,則下列說法正確的是  

A. 從登月器與航天站分離到對接,航天站至少轉(zhuǎn)過半個周期

B. 從登月器與航天站分離到對接,航天站至少轉(zhuǎn)過2個周期

C. 航天站做圓周運動的周期與登月器在橢圓軌道上運動的周期之比為

D. 航天站做圓周運動的周期與登月器在橢圓軌道上運動的周期之比為

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【題目】用伏安法測量一個阻值未知的電阻Rx,先用多用表的歐姆擋粗略測量其阻值,具體做法是:把多用表的選擇開關(guān)置于“10”擋,然后將紅、黑表筆短接,調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”,使得表針指向“0Ω”。將紅、黑表筆分別與被測電阻Rx兩側(cè)接觸,結(jié)果發(fā)現(xiàn),指針最終停留在歐姆表的“0”和“1”刻度之間。

(1)關(guān)于歐姆表的使用以及被測電阻Rx的阻值,下面說法正確的是___。

A.測電阻時,選擇的倍率不合適,應(yīng)該換用“1000”擋

B.測電阻時,選擇的倍率不合適,應(yīng)該換用“100”擋

C.測電阻時,選擇的倍率不合適,應(yīng)該換用“1”擋

D.使用歐姆擋測電阻時,每次更換倍率后都應(yīng)該重新進(jìn)行“歐姆調(diào)零”操作

(2)若給出的實驗器材中有:干電池組(電動勢6V),一只阻值為2.9104Ω的定值電阻R,一個最大阻值為20Ω的滑動變阻器,還有兩只電流表,其中電流表A1的量程為0.6A,內(nèi)阻大約為0.1Ω,電流表A2的量程為0.1mA,內(nèi)阻為1000Ω,根據(jù)所給實驗器材完成電路圖的實物連接___。

(3)若改變滑動變阻器的滑動觸頭,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電流表A1的讀數(shù)為0.4A時,電流表A2的指針正好偏轉(zhuǎn)了滿刻度的,在這種情況下,被測電阻Rx的測量值為___Ω(保留一位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一鋼繩的兩端分別固定在兩座山的P、Q處,P點高于Q點,某人抓住套在繩子上的光滑圓環(huán)從P處滑到Q處.滑行過程中繩子始終處于繃緊狀態(tài),不計空氣阻力.關(guān)于人從P處滑到Q處過程說法正確的是(  )

A. 機械能先減小后增大

B. P處滑到最低位置過程重力功率一直增大

C. 滑到最低位置時人受到水平方向的合力為零

D. 動能最大位置與P處的水平距離小于與Q處的水平距離

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一顆人造衛(wèi)星在地球赤道平面內(nèi)做勻速圓周運動,運動方向跟地球自轉(zhuǎn)方向相同,每6天經(jīng)過赤道上同一地點上空一次,已知地球同步衛(wèi)星軌道半徑為r,下列有關(guān)該衛(wèi)星的說法正確的有

A. 周期可能為6天,軌道半徑為

B. 周期可能為1.2天,軌道半徑為

C. 周期可能為天,軌道半徑為

D. 周期可能為5天,軌道半徑為

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