3．如圖所示，豎直平面內(nèi)有一固定的光滑橢圓大環(huán)，其長軸長BD=4L、短軸長AC=2L．勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端固定在大環(huán)的中心O，下端連接一個質(zhì)量為m、電荷量為q，可視為質(zhì)點的小環(huán)．小環(huán)剛好套在大環(huán)上且與大環(huán)及彈簧絕緣，整個裝置處在水平向右的勻強電場中．將小環(huán)從A點由靜止釋放、小環(huán)運動到B點時速度恰好為0．已知小環(huán)在A、B兩點時彈簧的形變量大小相等，則（　�。�
A．電場強度的大小E=$\frac{mg}{q}$
B．小環(huán)從A點運動到B點的過程中，小環(huán)的電勢能一直減小
C．小環(huán)從A點運動到B點的過程中，彈簧的彈性勢能先減小后增大
D．小環(huán)在A點時受到大環(huán)對它的彈力大小F=mg+$\frac{1}{2}$kL

分析 將小環(huán)從A點由靜止釋放，小環(huán)運動到B點時速度恰好為O．已知小環(huán)在A、B兩點時彈簧的形變量大小相等．故小環(huán)在A點時彈簧壓縮量為$\frac{1}{2}$L，在B點時彈簧伸長$\frac{1}{2}$L，然后分析個選項即可解決．

解答 解：A、整個過程由能量守恒定律得，Eq•2L=mgL，得：E=$\frac{mg}{2q}$，故A錯誤，
B、小環(huán)從A點運動到B點的過程中，小環(huán)沿電場線方向水平運動2L，故小環(huán)的電勢能一直減小，故B正確；
C、小環(huán)從A點運動到B點的過程中，彈簧從壓縮到原長，再到伸長，所以其彈性勢能先減小后增大，故C正確；
D、已知小環(huán)在A、B兩點時彈簧的彈力大小相等，說明在A點彈簧的壓縮量等于在B點的伸長量相等，設(shè)為x，原長為L0．則得：
 在A點：L0-x=L
 在B點：L0+x=2L，解得，小環(huán)在A點時，彈簧壓縮量x=$\frac{1}{2}$L，受到大環(huán)對它的彈力為 F=mg+$\frac{1}{2}$kL，故D正確．
故選：BCD

點評 此題關(guān)鍵是對物體受力情況和彈簧的狀態(tài)作出正確的分析，需要考慮電場力的情況，并運用到能量守恒定律進(jìn)行分析．

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

11．如圖所示是某質(zhì)點運動的速度圖象，由圖象得到的正確結(jié)果是（　　）
A．0～1 s內(nèi)的平均速度是2 m/s
B．0～2 s內(nèi)的位移大小是3 m
C．0～1 s內(nèi)的加速度與2～4 s內(nèi)的加速度方向相同
D．0～1 s內(nèi)的運動方向與2～4 s內(nèi)的運動方向相反

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

14．如圖所示，四分之一光滑的豎直絕緣圓軌道AB與水平絕緣軌道BC固定在同一豎直面內(nèi)．圓軌道半徑為R，圓心O點和B點所在豎直線的右側(cè)空間存在著平行于軌道BC向右的勻強電場．現(xiàn)有一質(zhì)量為m．電荷量為-q的小物塊，從水平軌道上的P點處由靜止釋放，P點到B點的距離為2R，物塊經(jīng)過B點恰好滑到A點．已知物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，不計空氣阻力，重力加速度為g，求：
（1）勻強電場的場強E；
（2）物塊第二次經(jīng)過B點時對軌道的壓力FN；
（3）物塊第四次經(jīng)過B點向右運動的距離x2與物塊第二次經(jīng)過B向右運動的距離x1之比．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

11．如圖所示，光滑水平面內(nèi)有兩根相互平行且足夠長的光滑導(dǎo)軌L1和L2，一個略長于導(dǎo)軌間距、質(zhì)量為M的內(nèi)壁光滑且絕緣的細(xì)管與導(dǎo)軌垂直放置．垂直紙面向里和向外的勻強磁場I、II分別分布在L1兩側(cè)，磁感應(yīng)強度大小均為B，方向如圖．細(xì)管內(nèi)有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球（可視為質(zhì)點），開始時小球與L1的距離為d，小球和細(xì)管均處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)對細(xì)管施加水平外力，使其從P1位置以速度v0向右勻速運動．設(shè)細(xì)管運動過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直．

（1）當(dāng)細(xì)管運動到L1上的P2位置時，小球從管口飛出，求此時小球的速度大�。�
（2）求小球經(jīng)磁場II偏轉(zhuǎn)后第一次回到L1上的位置到P2的距離．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

18．如圖甲所示為水平放置的足夠長的平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距d=0.5m，導(dǎo)軌左端連接一個定值電阻R，一根長為d、質(zhì)量為m=0.4kg的金屬棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒ab的電阻r=2Ω，導(dǎo)軌電阻不計．水平導(dǎo)軌之間有垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場（圖中未畫出），在定值電阻兩端連接一電壓傳感器，傳感器接入電腦．金屬棒受到F=v+0.8（N）（v為速度）的水平外力作用由靜止開始沿導(dǎo)軌運動，電腦上顯示定值電阻兩端的電壓隨時間變化的圖象如圖乙所示．
（1）求定值電阻R和磁感應(yīng)強度B的大小；
（2）若換用另一水平向右的拉力作用在金屬棒上，并保持拉力的功率恒為P，金屬棒由靜止開始運動，t=3.2s后速度穩(wěn)定不變，定值電阻R中的電熱為7.5J，求拉力的功率P．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

8．一質(zhì)量為m=2kg的物體置于水平傳送帶上，隨傳送帶一起以速度v1=2.0m/s向前運動，中途因受到一光滑擋板的阻礙而停止向前運動；現(xiàn)要用一平行于擋板的水平力F將物體以速度v2=1.5m/s沿著擋板拉離傳送帶，已知板與傳送帶運動方向垂直（如圖所示），物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3，則拉力F=3.6N，擋板對物體的彈力N=4.8N．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

15．水平地面上方空間存在著范圍足夠大的水平勻強電場，一個光滑絕緣的部分圓周軌道豎直固定在某位置，如圖所示，圓周平面與電場方向平行，AB為直徑，與豎直方向的夾角θ=45°，圓周軌道內(nèi)有一個質(zhì)量為m帶電量為+q的小球在A點處于靜止?fàn)顟B(tài)．若給小球一個初速度，使小球在豎直平面內(nèi)做逆時針圓周運動，經(jīng)過B點時離開圓周軌道，飛行一段時間后垂直打在地面上．已知圓周軌道半徑為R．圓心O到地面的距離為$\sqrt{2}$R．
（1）求電場強度的大小和方向．
（2）求小球脫離軌道B點后直至落地所用的時間．
（3）小球出發(fā)時在A點對軌道造成的壓力是多大．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．如圖為一種風(fēng)向和風(fēng)速傳感器的原理圖．兩個收集板極是銅絲網(wǎng)狀導(dǎo)體，有良好的導(dǎo)電性和通風(fēng)能力，粒子源極是一條直徑很小的鎳鉻絲，粒子源極與兩收集板極相互平行且等距．粒子源極附近的空氣在強電場作用下電離，正離子沿電場方向移動流向收集板極，從而形成正離子電流，由兩電流表測量，測量時保持風(fēng)向與收集板極垂直，電流表A1、A2的示數(shù)分別為Il、I2，△I=|Il-I2|，已知有風(fēng)時正離子的速度為電場引起的速度和風(fēng)速的矢量和，則（　�。�
A．若I1＞I2，則風(fēng)向右B．若I1＞I2，則風(fēng)向左
C．風(fēng)速越大，△I越大D．風(fēng)速越大，△I越小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

13．如圖所示，在xOy平面的第一象限有一勻強電場，電場的方向平行于y軸向下；在x軸和第四象限的射線OC之間有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為B，方向垂直于紙面向外．有一質(zhì)量為m，帶有電荷量+q的質(zhì)點由電場左側(cè)平行于x軸射入電場．質(zhì)點到達(dá)x軸上A點時，速度方向與x軸的夾角為φ，A點與原點O的距離為d．接著，質(zhì)點進(jìn)入磁場，并垂直于OC飛離磁場．不計重力影響．若OC與x軸的夾角為φ，求
（1）試畫出粒子在磁場中運動的軌跡，并求出粒子在磁場中運動的速度大小；
（2）勻強電場的場強大��；
（3）粒子剛水平進(jìn)入電場時距離原點O的距離．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案