5.如圖所示,帶正電的小球Q固定在傾角為θ的光滑固定絕緣細(xì)桿下端,讓另一穿在桿上的質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球M從A點由靜止釋放,M到達(dá)B點時速度恰好為零.若A、B間距為L,C是AB的中點,兩小球都可視為質(zhì)點,重力加速度為g,則下列判斷正確的是( 。
A.在從A點至B點的過程中,M的機械能守恒
B.在B點M受到的庫侖力大小是mgsinθ
C.在從A點至C點和從C點至B點的過程中,前一過程M的電勢能的增加量較小
D.在Q產(chǎn)生的電場中,B、A兩點間的電勢差為URA=$\frac{mgLsinθ}{q}$

分析 根據(jù)機械能守恒條件判斷;
小球q向下運動的過程中,根據(jù)兩球間的庫侖力逐漸增大,再分析小球q的運動情況;
根據(jù)W=qU分析電場力做功關(guān)系,判斷電勢能減小量的關(guān)系;
B點不是平衡點.根據(jù)動能定理求AB兩點的電勢差.

解答 解:A、從A點至B點的過程中,除重力做功外,還有靜電力做功,M的機械能不守恒,故A錯誤;
B、q從C到B做減速運動,在B點時加速度沿桿向上,故庫侖力大于mgsinθ.故B錯誤;
C、下滑過程,AC間的場強小,CB間場強大,由U=Ed知,A、C間的電勢差值小于C、B間的電勢差值,根據(jù)電場力做功公式W=qU得知,從A至C電場力做功較小,則電勢能的增加量較。蔆正確;
D、從A到B,根據(jù)動能定理得:mgLsinθ+qUAB=0,又UBA=-UAB,解得UBA=$\frac{mgLsinθ}{q}$.故D正確.
故選:CD.

點評 考查庫侖定律的應(yīng)用,掌握由力分析運動的方法,注意速度為零時,不一定是平衡狀態(tài),及理解動能定理的內(nèi)容,注意力做功的正負(fù),當(dāng)心電勢差的正負(fù)也是解題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.一矩形線圈位于一隨時間t變化的勻強磁場內(nèi),磁場方向垂直線圈所在的平面(紙面)向里,如圖甲所示.磁感應(yīng)強度B隨t的變化規(guī)律如圖乙所示.以T表示線圈中的感應(yīng)電流,以圖甲中線圈上箭頭所示方向的電流為正,則下列I-t圖中正確的是( 。 
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

16.如圖所示,在傾角為30°的斜面上,固定一寬度為L=0.25m的足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌,在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動變阻器.電源電動勢為E=1.5V,內(nèi)阻為r=0.6Ω.一質(zhì)量m=20g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好.整個裝置處于垂直于斜面向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B=0.80T.導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計,取g=10m/s2
(1)如要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止,求滑動變阻器接入電路中的阻值大。
(2)如果拿走電源,直接用導(dǎo)線接在兩導(dǎo)軌上端,滑動變阻器接入電路的阻值不變,仍為(1)問所求阻值,
a.求金屬棒所能達(dá)到的最大速度值;
b.在金屬棒達(dá)到最大速度前,金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑4m的過程中,求電路中產(chǎn)生的熱量.

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13.如圖所示,有一正三角形鋁框abc處在水平向外的非勻強磁場中,場中各點的磁感應(yīng)強度By=$\frac{{B}_{0}}{y+c}$,y為該點到地面的距離,c為常數(shù),B0為一定值.鋁框平面與磁場垂直,底邊bc水平(空氣阻力不計),將鋁框由靜止釋放,在鋁框下落到地面前的過程中(  )
A.鋁框回路中的磁通量變大,有順時針方向的感應(yīng)電流產(chǎn)生
B.回路中的感應(yīng)電流沿順時針方向,底邊bc兩端間的電勢差為0
C.鋁框下落的加速度大小一定小于重力加速度g
D.底邊bc受到的安培力向上,折線bac受到的安培力向下,鋁框下落時的加速度大小可能等于g

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20.關(guān)于電功、電功率,下列說法中正確的是( 。
A.電功的實質(zhì)就是電場力所做的功
B.電功是其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能的量度
C.電功率是表示電流單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量
D.一段電路上電功的大小等于兩端電壓、電路中電流和時間三者的乘積

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10.如圖甲所示,兩根足夠長的粗糙平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一絕緣水平面上,兩導(dǎo)軌間距為d=1m,導(dǎo)軌電阻忽略不計,M、P間連接一阻值R=1.5Ω的電阻.現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.4kg,阻值r=0.5Ω的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放在兩導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒與電阻R間的距離為L=4m,整個裝置處于一豎直方向的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小隨時間變化的情況如圖乙所示,已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g=10m/s2,求:
(1)金屬棒相對于導(dǎo)軌靜止時,回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流I的大。
(2)金屬棒經(jīng)過多長時間開始運動,在該段時間內(nèi)通過R的電荷量q.

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17.一帶電粒子射入一固定在O點的點電荷的電場中,粒子運動軌跡如圖中實線abc所示.圖中虛線是同心圓弧,表示電場的等勢面.不計重力,可以判斷( 。
A.此粒子一直受到靜電吸引力作用
B.粒子在b點的電勢能一定大于在a點的電勢能
C.粒子在a 點和c點的速度相同
D.粒子在b 點的速度一定大于在a 點的速度

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.關(guān)于斜拋運動的性質(zhì)以下說法正確的是(  )
A.斜拋運動是勻變速運動,因為其速度是恒定的
B.斜拋運動是勻變速運動,因為其加速度是恒定的
C.斜拋運動是非勻變速運動,因為其速度是變化的
D.斜拋運動是非勻變速運動,因為其加速度是變化的

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

15.在LC振蕩電路中,線圈的自感系數(shù)L=2.5mH,電容C=4μF.
(1)該回路的周期多大?
(2)設(shè)t=0時,電容器上電壓最大,在t=9.0×10-3s時,通過線圈的電流是增大還是減小,這時電容器是處在充電過程還是放電過程?

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