2.如圖所示,一絕緣的長為L.兩端分別帶有等量異種電荷的輕桿,電量的絕對值為Q,處在場強為E的勻強電場中,桿與電場線夾角為60°,若使桿沿順時針方向轉(zhuǎn)過60°(以桿上某一點為圓心轉(zhuǎn)動),則下列敘述正確的是( 。
A.電場力不做功,兩電荷電勢能不變
B.電場力做的總功為$\frac{QEL}{2}$,兩電荷的電勢能減少
C.電場力做的總功為$\frac{QEL}{2}$,兩電荷的電勢能增加
D.電場力做的總功大小跟轉(zhuǎn)軸位置無關(guān)

分析 桿沿順時針方向轉(zhuǎn)過60°,電場力對兩電荷都做正功,電勢能都減少.根據(jù)W=qEd計算電場力做功,其中d是沿電場方向兩點間的距離.

解答 解:A、+Q所受電場力水平向右,-Q所受電場力水平向左,當(dāng)桿沿順時針方向轉(zhuǎn)過60°時,電場力對兩個電荷都做正功,兩電荷的電勢能都減小,故A錯誤.
B、電場力對正電荷所受的功W1=QE$\frac{L}{2}$(1-cos60°)=$\frac{1}{4}$QEL,電場力對負(fù)電荷所受的功:W2=QE$\frac{L}{2}$(1-cos60°)=$\frac{1}{4}$QEL,電場力做的總功為W=W1+W2=$\frac{1}{2}$QEL,由于電場力做正功,兩個電荷的電勢能減少,動能增加,故B正確,C錯誤.
D、由B可知,電場力做的總功:W=$\frac{1}{2}$QEL,總功與跟轉(zhuǎn)動軸無關(guān),故D正確.
故選:BD

點評 本題是電偶極子,電場力對兩個電荷做的總功大小跟轉(zhuǎn)動軸無關(guān).電場力做正功,電勢能減少,電場力做負(fù)功,電勢能增加.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖所示,質(zhì)量為M=3kg,長度為L=1m的木板靜止于水平地面上,在其最右端放一可視為質(zhì)點的木塊.已知木塊的質(zhì)量m=1kg,小木塊與長木板上表面之間、小物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.2.而長木板與地面之間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4,現(xiàn)用水平恒力F拉木板(g取10m/s2,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)
(1)若將長木板M從小木塊與地面之間抽出,拉力F至少應(yīng)為多少?
(2)若開始時,用F=30N的水平力作用在M上,經(jīng)過多長時間小物塊m與長木板M分離?
(3)若保持F=30N的水平恒力一直作用在M上,求從開始運動到3s時小物塊與長木板的左端相距多遠(yuǎn)?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,固定軌道ABC中,在B點處通過一段極短的圓弧將傾角θ=37°的光滑斜面AB和固定水平面BC平滑連接,一小物塊從A點由靜止開始釋放后,沿斜面AB運動,最終停在水平面BC上.已知物塊與水平面BC上各處間的動摩擦因數(shù)均為0.2,物塊滑過B點時的動能不損失,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下面四幅圖中,能正確反映物塊的速率v隨時間t變化規(guī)律的是( 。
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.以無窮遠(yuǎn)處的電勢為零,在電荷量為q的點電荷周圍某點的電勢可用$ϕ=\frac{kq}{r}$計算,式中r為該點到點電荷的距離,k為靜電力常量.兩電荷量大小均為Q的異種點電荷固定在相距為L的兩點,如圖所示.現(xiàn)將一質(zhì)子(電荷量為e)從兩點電荷連線上的A點沿以電荷+Q為圓心、半徑為R的半圓形軌跡ABC移到C點,質(zhì)子從A移到C的過程中電勢能的變化情況為(  )
A.增加$\frac{2kQe}{{{L^2}-{R^2}}}$B.增加$\frac{2kQeR}{{{L^2}-{R^2}}}$
C.減少$\frac{2kQeR}{{{L^2}+{R^2}}}$D.減少$\frac{2kQe}{{{L^2}+{R^2}}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.下列說法正確的是( 。
A.原子中繞核運行的電子沒有確定的軌道,在空間中各處出現(xiàn)的概率相同
B.衰變中的β射線是原子核外電子高速運動形成的
C.具有天然放射性的元素的半衰期不會因外界因素的變化而變化
D.一個氘核(${\;}_{1}^{2}$H)與一個氚核(${\;}_{1}^{3}$H)聚變生成一個氦核(${\;}_{2}^{4}$He)的同時,放出一個質(zhì)子

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖所示,直桿AB與水平面成α角固定,在桿上套一質(zhì)量為m的小滑塊,桿底端B點處有一彈性擋板,桿與板面垂直,滑塊與擋板碰撞后原速率返回.現(xiàn)將滑塊拉到A點由靜止釋放,與擋板第一次碰撞后恰好能上升到AB的中點,設(shè)重力加速度為g,請求:
(1)滑塊下滑和上滑過程加速度的大小a1,a2
(2)滑塊與桿之間動摩擦因數(shù)μ.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖所示,質(zhì)量為m1,長度為l的導(dǎo)體棒ab橫放在相距為l的U型金屬框架上,電阻R串聯(lián)在MN上,框架質(zhì)量為m2,放在絕緣水平面上,與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B,質(zhì)量為m0的重物,通過細(xì)線與ab垂直相連,ab從靜止開始無摩擦地運動始終與MM′、NN′保持良好接觸,設(shè)框架和桌面足夠長,且二者之間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,不計框架和導(dǎo)體棒的電阻( 。
A.U型金屬框架一定能滑動
B.U型金屬框架一定不能滑動
C.若U型金屬框架能滑動,則恰好能滑動時,棒ab的速度為$\frac{{μ(m}_{1}{+}_{{m}_{2}})gR}{B^2l^2}$
D.若U型金屬框架不能滑動,棒ab的最終速度為$\frac{{(m}_{0}{+}_{{m}_{1})}gR}{B^2l^2}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示,質(zhì)量為M的直角劈B放在水平面上,在劈的斜面上放一質(zhì)量為m的物體A,用一沿斜面向上的力F作用于A上,使其沿斜面勻速上滑,在A上滑的過程中直角劈B相對地面始終靜止,則關(guān)于地面對劈的摩擦力Ff及支持力FN,下列說法正確的是( 。
A.Ff向右,F(xiàn)N<Mg+mgB.Ff向左,F(xiàn)N<Mg+mgC.Ff=0,F(xiàn)N=Mg+mgD.Ff向左,F(xiàn)N=Mg+mg

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

12.如圖所示,水平面上有一質(zhì)量M=18kg的木板,其右端恰好和$\frac{1}{4}$光滑圓弧軌道AB的底端等高對接,木板右端有一質(zhì)量m0=3kg的物體C(可視為質(zhì)點),已知圓弧軌道半徑R=0.9m.現(xiàn)將一質(zhì)量m=6kg的小滑塊P(可視為質(zhì)點)由軌道頂端A點無初速釋放,小滑塊滑到B端后沖上木板,并與木板右端的物體C粘在一起,沿木板向左滑行,最后恰好沒有從木板左端滑出.已知小滑塊p與  木板上表面的動摩擦因數(shù)μ1=0.25,物體c與木板上表面的動摩擦因數(shù)μ2=0.5,木板與水平面間的動摩擦因數(shù)μ3=0.1,取g=10m/s2.求:
(l)小滑塊到達(dá)B端時,軌道對它支持力的大;
(2)小滑塊P與C碰撞結(jié)束時共同速度大;
(3)木板的長度.

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