10.如圖所示,平行板電容器水平放置,電源通過(guò)二極管給電容充電,上、下極板正中有一小孔,質(zhì)量為m,電荷量為+q的小球從小孔正上方高h(yuǎn)處由靜止開(kāi)始下落,穿過(guò)小孔到達(dá)下極板小孔處速度恰為零(空氣阻力忽略不計(jì),極板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng))( 。
A.若將上極板稍向上移動(dòng),則小球到達(dá)下極板小孔處速度恰為零
B.若將上極板稍向下移動(dòng),則小球到達(dá)下極板小孔處速度恰為零
C.若將下極板稍向上移動(dòng),則小球到達(dá)下極板小孔前速度就已為零
D.若將上極板稍向下移動(dòng),則小球到達(dá)下極板小孔處速度仍不為零

分析 若將上級(jí)板稍向上移動(dòng),分析電容器的電容、板間場(chǎng)強(qiáng)如何變化,根據(jù)粒子的受力情況分析小球到達(dá)下極板小孔處的速度.
若將上級(jí)板稍向下移動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理求出小球恰好到達(dá)下極板時(shí)重力做功與電場(chǎng)力做功的關(guān)系,從而通過(guò)功能關(guān)系判斷下極板上移后能否到達(dá)下極板.同理分析上極板移動(dòng)時(shí),小球的運(yùn)動(dòng)情況.

解答 解:A、若將上級(jí)板稍向上移動(dòng),電容器的電容減小,而電壓不變,由Q=CU知,電容器的帶電量要減少,但由于二極管有單向?qū)щ,電容器不能放電,所以電容器的帶電量不變,根?jù)推論可知,電容器板間場(chǎng)強(qiáng)不變,則小球所受的電場(chǎng)力不變,重力也不變,則小球的運(yùn)動(dòng)情況不變,因此,小球到達(dá)下極板小孔前速度就為零了,故A錯(cuò)誤.
B、若將上級(jí)板稍向下移動(dòng),電容器的電容增大,電壓不變,由Q=CU知,電容器的帶電量要增大,電容器充電.由于電容器板間電壓不變,則小球到達(dá)下極板處時(shí)重力和電場(chǎng)力做功不變,由動(dòng)能定理可知,小球到達(dá)下極板小孔處速度仍為零,故B正確.
C、若將下級(jí)板稍向上移動(dòng),由上分析可知,電容器板間場(chǎng)強(qiáng)不變,小球的運(yùn)動(dòng)情況不變,小球到達(dá)下極板小孔處仍有向下的速度,故C錯(cuò)誤.
D、若將下級(jí)板稍向下移動(dòng),電容器板間電壓不變,則小球到達(dá)下極板小孔處時(shí),電場(chǎng)力做功不變,而重力做功增大,由動(dòng)能定理可知,小球到達(dá)下極板小孔處仍有向下的速度,故D錯(cuò)誤.
故選:B

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵要抓住電容器板間的電壓不變,分析出電場(chǎng)強(qiáng)度的變化,結(jié)合動(dòng)能定理和牛頓第二定律分析小球的運(yùn)動(dòng)情況.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

20.如圖所示,有一交流電源接在理想變壓器的原線(xiàn)圈的兩端,電源電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的表達(dá)式為e=100$\sqrt{2}$sin(50πt)伏,電源內(nèi)阻為r=5Ω,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值,觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2A,電流表A2的示數(shù)增大了0.4A,電流表為理想表,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為2:1
B.副線(xiàn)圈輸出電壓的表達(dá)式為e2=50$\sqrt{2}$sin(100πt)
C.副線(xiàn)圈電流I2=4A時(shí),變壓器輸入功率P1=200W
D.當(dāng)R=1.25Ω時(shí),電源輸出率最大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.下列物理量中,屬于矢量的是( 。
A.動(dòng)能B.功率C.周期D.速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

18.在如圖所示的電場(chǎng)中,一電荷量q=-2.0×10-8C的點(diǎn)電荷在A點(diǎn)所受電場(chǎng)力F=4.0×10-4 N.求:
(1)A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E;
(2)請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出該點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力F的方向.

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5.如圖,用一塊長(zhǎng)L1=1m的木板在墻和桌面間架設(shè)斜面,桌面長(zhǎng)L2=1.5m.斜面與水平桌面的傾角θ可在0~60°間調(diào)節(jié)后固定.將小物塊從斜面頂端靜止釋放,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.2,忽略物塊在斜面與桌面交接處的能量損失.重力加速度取10m/s2.求:
(1)在圖上畫(huà)出物塊在斜面上的受力分析圖;
(2)求θ角增大到多少時(shí),物塊能從斜面開(kāi)始下滑;
(3)當(dāng)θ增大到30°時(shí),物塊恰能停在桌面邊緣,求物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2

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15.某勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)如圖所示,A、B為該電場(chǎng)中的兩點(diǎn),則A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度( 。
A.大小相等,方向相同B.大小相等,方向不同
C.大小不等,方向相同D.大小不等,方向不同

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2.如圖所示,傾角為θ的光滑足夠長(zhǎng)斜面固定在水平面上,勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端連在斜面底端的擋板上,另一端連接一質(zhì)量為m,帶電量為q的絕緣小球,裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)在在空間增加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E=$\frac{mgtanθ}{q}$,則下列判斷正確的是( 。
A.小球沿斜面向上做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)
B.小球沿斜面運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)點(diǎn)時(shí)的加速度為$\frac{qEsinθ}{m}$
C.小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
D.小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)力做功的最大值為$\frac{2(mgsinθ)^{2}}{k}$

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19.如圖所示的應(yīng)急供電系統(tǒng)由交流發(fā)電機(jī)和副線(xiàn)圈匝數(shù)可調(diào)的理想降壓變壓器組成.發(fā)電機(jī)中矩形線(xiàn)圈所圍的面積為S,匝數(shù)為N,電阻不計(jì),它可繞水平軸OO′在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng).矩形線(xiàn)圈通過(guò)滑環(huán)用不計(jì)電阻的導(dǎo)線(xiàn)連接理想變壓器,滑動(dòng)觸頭P上下移動(dòng)時(shí)可改變輸出電壓,R0表示輸電線(xiàn)的電阻.線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),下列判斷正確的是( 。
A.在圖示位置,變壓器原線(xiàn)圈的電流瞬時(shí)值為零
B.發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBSωcosωt
C.僅將滑動(dòng)觸頭P向下移動(dòng)時(shí),變壓器原線(xiàn)圈電流將增大
D.在用電高峰,為使用戶(hù)電壓保持不變,滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向上滑動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

20.如圖所示,一質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平地面上,斜面體高度為h.質(zhì)量為m的木塊從頂端勻加速下滑到底端,速度大小由v1增大到v2,所用時(shí)間為t,木塊下滑過(guò)程中斜面體始終保持靜止.則在此過(guò)程中( 。
A.斜面體受水平地面的摩擦力為零
B.木塊沿斜面下滑的距離為$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$t
C.木塊下滑過(guò)程中克服摩擦力所做的功為mgh-$\frac{1}{2}$mv22+$\frac{1}{2}$mv12
D.如果木塊以初速度v2沖上斜面,它沿斜面上升到h高處時(shí)速度為v1

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