3.一半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放在水平向右場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中,如圖所示,環(huán)上a、c是豎直直徑的兩端,b、d是水平直徑的兩端,質(zhì)量為m的帶電小球套在圓環(huán)上,并可沿環(huán)無摩擦滑動.現(xiàn)使小球由a點(diǎn)靜止釋放,沿abc運(yùn)動到d點(diǎn)時速度恰好為零,由此可知( 。
A.小球的d點(diǎn)時的加速度為零
B.小球在b點(diǎn)時機(jī)械能最大
C.小球在c點(diǎn)時機(jī)械能最小,電勢能最大
D.小球在bc之間某點(diǎn)動能最大

分析 小球由a點(diǎn)釋放,受到重力、電場力和環(huán)的彈力作用,根據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系得到電勢能的變化情況,根據(jù)動能定理判斷動能的變化情況,根據(jù)除重力外其余力做功判斷機(jī)械能的變化情況.

解答 解:A、根據(jù)動能定理,從a到d過程,有:
mg•R-qE•R=0
解得:
qE=mg;
D點(diǎn)時受重力和電場力,二力的合力不為零;故加速度不為零;故A錯誤;
B、根據(jù)功能關(guān)系,除重力外其余力做功等于機(jī)械能的增加量;小球受到重力、電場力和環(huán)的彈力作用,彈力沿徑向,速度沿著切向,故彈力一直不做功,除重力外只有電場力做功,由于電場力水平向左,故運(yùn)動到b點(diǎn)時,電場力做的功最多,機(jī)械能增量最大,故b點(diǎn)的機(jī)械能最大;故B正確;
C、根據(jù)功能關(guān)系,電場力做負(fù)功,電勢能增加;電場力向左,故運(yùn)動到d點(diǎn)時克服電場力做的功最多,電勢能增加的最多,故C錯誤;
D、重力場和電場的復(fù)合場中的最低點(diǎn)在bc段圓弧的中點(diǎn)處,小球運(yùn)動此處時動能最大;故D正確;
故選:BD

點(diǎn)評 本題考查帶電粒子在電場中的運(yùn)動,解題的關(guān)鍵是對小球受力分析后,能夠靈活地運(yùn)用功能關(guān)系列式分析求解.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.金星的半徑是地球的0.9倍,質(zhì)量為地球的0.8倍,已知地球表面重力加速度為9.8m/s2,地球的第一宇宙速度為7.9km/s,則
(1)金星表面的自由落體加速度是多大?
(2)金星的“第一宇宙速度”是多大?(已知$\sqrt{2}$≈1.4,結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

14.作用在同一點(diǎn)上互成角度的兩個力,它們的大小分別是9N和12N,當(dāng)它們之間的夾角變化時,合力也發(fā)生變化,其中合力的最小值是3 N,最大值是21N,當(dāng)兩個力的夾角為90°時,合力的大小是15N.

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11.如圖甲是驗(yàn)證動能定理的裝置(已平衡摩擦力)刻度尺,圖乙是滑塊做勻加速直線運(yùn)動的紙帶.測量數(shù)據(jù)已用字母表示在圖中,滑塊質(zhì)量M,小沙桶質(zhì)量m(其中M>>m),打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期為T,重力加速度為g.則如果選滑塊為研究對象,本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 ( 。
A.mgxAB=$\frac{M}{8{T}^{2}}$(xB2-xA2B.mgxAB=$\frac{M+m}{8{T}^{2}}$(xB2-xA2
C.mgxAB=$\frac{M}{4{T}^{2}}$(xB2-xA2D.mgxAB=$\frac{M+m}{4{T}^{2}}$(xB2-xA2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.如圖(a)所示,物體靜止在水平地面上,受到水平拉力F的作用,F(xiàn)與時間t的變化關(guān)系如圖(b)所示.設(shè)物塊與地面間的最大靜摩擦力Ffm的大小與滑動摩擦力大小相等,則t1~t3時間內(nèi)(  )
A.t2時刻物體的加速度最小B.t2時刻摩擦力的功率最大
C.t3時刻物體的動能最大D.t3時刻物體開始反向運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,在光滑絕緣水平面上,有一質(zhì)量不計的絕緣木板長3m,下表面光滑,上表面粗糙.其上放有帶電滑塊甲和乙,甲的質(zhì)量為m1=4×10-3 kg,乙的質(zhì)量為m2=2×10-3 kg,甲帶正電其電荷量q1為4×10-5 C,乙?guī)ж?fù)電其電荷量q2為2×10-5 C.甲乙兩滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)均為0.1.開始時甲、乙兩滑塊距木板左、右邊緣均為1m,現(xiàn)突然在整個裝置周圍加上空間足夠大的、方向水平向右的勻強(qiáng)電場,不計滑塊間的庫侖力,試求:
(1)若加上勻強(qiáng)電場后甲和乙都沒有脫離木板,求所加電場強(qiáng)度大小的范圍.
(2)若所加的電場強(qiáng)度為150N/C,經(jīng)過多長時間乙從木板上滑下?從加上電場到乙從木板上滑下的過程中,甲和乙電勢能總的變化量是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示,M是水平放置的半徑足夠大的圓盤,繞過其圓心的豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,規(guī)定經(jīng)過圓心O點(diǎn)且水平向右為x軸正方向.在O點(diǎn)正上方距盤面高為h=1.25m處有一個可間斷滴水的容器,從t=0時刻開始,容器沿水平軌道向x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動.已知t=0時刻滴下第一滴水,以后每當(dāng)前一滴水剛好落到盤面時再滴下一滴水.則:(取g=10m/s2) 
(1)每一滴水離開容器后經(jīng)過多長時間滴落到盤面上?
(2)要使每一滴水在盤面上的落點(diǎn)都位于同一直線上,圓盤的角速度應(yīng)為多大?
(3)當(dāng)圓盤的角速度為6.28時,第二滴水與第三滴水在盤面上落點(diǎn)間的距離2m,求容器的加速度a為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.火車軌道在轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌,其高度差由轉(zhuǎn)彎半徑與火車速度確定.若在某轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛的速度為v,則下列說法中正確的是(  )
①當(dāng)火車以v的速度通過此彎路時,火車所受重力與軌道面支持力的合力提供向心力;
②當(dāng)火車以v的速度通過此彎路時,火車所受重力、軌道面支持力和外軌對輪緣彈力的合力提供向心力;
③當(dāng)火車速度大于v時,輪緣擠壓外軌;
④當(dāng)火車速度小于v時,輪緣擠壓外軌.
A.①③B.①④C.②③D.②④

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.一根內(nèi)徑均勻,一段封閉的細(xì)玻璃管,管內(nèi)空氣被一段水銀柱封住,已知玻璃管長100cm,水銀柱長25cm,當(dāng)玻璃管開口向上豎直放置時,管內(nèi)空氣柱長44cm,若將玻璃管在豎直平面內(nèi)緩慢倒轉(zhuǎn),求玻璃管轉(zhuǎn)至開口向下豎直放置時,管內(nèi)空氣柱的長度.(設(shè)外界大氣壓為75cmHg,溫度保持不變).

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同步練習(xí)冊答案