【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)有水平向右、場強為E=1×104N/C的勻強電場．在勻強電場中有一根長L="2" m的絕緣細(xì)線，一端固定在O點，另一端系一質(zhì)量為0．08 kg的帶電小球，它靜止時懸線與豎直方向成37°角，若小球獲得初速度恰能繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動，取小球在靜止時的位置為電勢能零點和重力勢能零點，cos37°＝0．8，g取10 m/s2．下列說法正確

A．小球的帶電荷量q=6×10－5C

B．小球動能的最小值為1J

C．小球在運動至圓周軌跡上的最高點時有機械能的最小值

D．小球繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動的電勢能和機械能之和保持不變，且為4J

【答案】AB

【解析】試題分析：對小球進(jìn)行受力分析如圖所示，

可得：mgtan37°=qE．解得小球的帶電量為： ，選項A正確．

由于重力和電場力都是恒力，所以它們的合力也是恒力．在圓上各點中，小球在平衡位置A點時的勢能（重力勢能和電勢能之和）最小，在平衡位置的對稱點B點，小球的勢能最大，由于小球總能量不變，所以在B點的動能EkB最小，對應(yīng)速度vB最小，在B點，小球受到的重力和電場力，其合力作為小球做圓周運動的向心力，而繩的拉力恰為零，有： ，而，所以EKB=mvB2=F合L=×1×2J=1J，選項B正確；由于總能量保持不變，即Ek+EPG+EPE=恒量．所以當(dāng)小球在圓上最左側(cè)的C點時，電勢能EPE最大，機械能最小，選項C錯誤；由B運動到A，W合力=-（EPA-EPB），W合力=F合2L，所以EPB=4J，總能量E=EPB+EkB=5J．選項D錯誤；故選AB．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)，一輕質(zhì)彈簧下端固定在位置E，上端恰好與水平線CD齊平，靜止在傾角為θ=53°的光滑斜面上.一長為L=1.8m的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定在O點上，另一端系一質(zhì)量為m=1kg量的小球，將細(xì)繩拉至水平，使小球從位置A由靜止釋放，小球到達(dá)最低點B時，細(xì)繩剛好被拉斷.之后小球恰好沿著斜面方向撞上彈簧上端并將彈簧壓縮，最大壓縮量為x=0.5m取.，求：

（1）細(xì)繩受到的拉力最大值；

（2）M點到水平線CD的高度h；

（3）彈簧所獲得的最大彈性勢能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】真空中存在電場強度大小為E1的勻強電場，一帶電油滴在該電場中豎直向上做勻速直線運動，速度大小為v0。在油滴處于位置A時，將電場強度的大小突然增大到某值，但保持其方向不變。持續(xù)一段時間t1后，又突然將電場反向，但保持其大小不變；再持續(xù)同樣一段時間后，油滴運動到B點。重力加速度大小為g。

（1）求油滴運動到B點時的速度。

（2）求增大后的電場強度的大小；為保證后來的電場強度比原來的大，試給出相應(yīng)的t1和v0應(yīng)滿足的條件。已知不存在電場時，油滴以初速度v0做豎直上拋運動的最大高度恰好等于B、A兩點間距離的兩倍。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小明站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運動。當(dāng)球某次運動到最低點時，繩突然斷掉，球飛行水平距離d后落地。已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長為，重力加速度為g。忽略手的運動半徑和空氣阻力。

（1）若想小球在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動，其通過最高點的速度至少應(yīng)為多少？

（2）求繩斷時球的速度大小和球落地時的速度大小。

（3）輕繩能承受的最大拉力多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一質(zhì)量為的物體，由光滑圓弧軌道上端從靜止開始下滑，到達(dá)底端后沿水平面向右滑動距離后停止，已知軌道半徑， ，求：

（1）物體滑至圓弧底端時的速度v大小；

（2）物體滑至圓弧底端時對軌道的壓力F大小；

（3）物體沿水平面滑動過程中克服摩擦力做的功W。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖中的a是研究小球在斜面上平拋運動的實驗裝置，每次將小球從弧型軌道同一位置靜止釋放，并逐漸改變斜面與水平地面之間的夾角θ，獲得不同的射程x，最后作出了如圖中的b所示的x-tanθ圖象，。則：( )

A. 由圖b可知，小球在斜面頂端水平拋出時的初速度v0=2m/s

B. 實驗中發(fā)現(xiàn)θ超過60°后，小球?qū)⒉粫袈湓谛泵嫔�，則斜面的長度

C. 若最后得到的圖象如圖中的c所示，由圖象b中直線的斜率可知，可能是由于釋放位置降低造成的

D. 所給條件無法求出小球在斜面頂端平拋的初速度以及斜面的長度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是電場中某區(qū)域的電場線分布，a、b是電場中的兩點，則（ ）

A．電荷在a 點受到電場力方向必定與場強方向一致

B．同一點電荷放在a點受到的電場力比放在b點時受到電場力小

C．正電荷放在a點靜止釋放，在電場力作用下運動的軌跡與電場線一致

D．a(chǎn) 點的電場強度較大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】跳臺滑雪運動員的動作驚險而優(yōu)美，其實滑雪運動可抽象為物體在斜坡上的平拋運動。如圖所示，設(shè)可視為質(zhì)點的滑雪運動員，從傾角為θ的斜坡頂端P處，以初速度水平飛出，最后又落到斜坡上A點處，AP之間距離為L，在空中運動時間為t。改變運動員初速度的大小，L和t都隨之改變.關(guān)于L、t與的關(guān)系，下列說法中正確的是

A. t與成反比 B. t與成正比

C. L與成正比 D. L與成正比

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，有一個等腰直角三角形的勻強磁場區(qū)域，其直角邊長為L，磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度大小為B。一邊長為L、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域。取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流為正，則下圖中表示線框中電流i 隨bc邊的位置坐標(biāo) x 變化的圖象正確的是（ ）

A.

B.

C.

D.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案