豎直面內(nèi)有A、B、C、D四點(diǎn)構(gòu)成矩形,AC豎直,∠DAC=30°,空間有一范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng),方向由D指向C,將一質(zhì)量為m不帶電小球a從A點(diǎn)以某一速度水平拋出,經(jīng)過D點(diǎn)時(shí),其動(dòng)能是A位置的4倍;將另一質(zhì)量也為m的帶正電荷為q的小球b從A點(diǎn)以相同大小的速度水平拋出,經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能也是A位置的4倍,則場(chǎng)強(qiáng)E的大小等于(     )

  A.           B.           C.        D.


考點(diǎn):勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;功的計(jì)算.

專題:電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題.

分析:根據(jù)動(dòng)能定理,求出初動(dòng)能與高度得關(guān)系,再在電場(chǎng)中利用動(dòng)能定理求出電場(chǎng)強(qiáng)度.

解答:  解:設(shè)圓的半徑為R,初動(dòng)能為Ek0

不帶電小球向右水平拋出后做平拋運(yùn)動(dòng),從A到D重力做功為:

w=mg2R×cos30°=1.5mgR

由動(dòng)能定理,得:w=4Ek0﹣Ek0=3Ek0

帶電小球向左水平拋出后在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),從A到B重力做功為:

w′=mg(2R﹣2R×cos30°)=0.5mgR,

由動(dòng)能定理,得:w′+w=4Ek0﹣Ek0=3Ek0

解得電場(chǎng)力做功為:W=mgR=EqR,故E=

故選:A

點(diǎn)評(píng):考查了功的定義、動(dòng)能定理的應(yīng)用,注意靈活分析應(yīng)用.


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:


某同學(xué)利用如圖(a)裝置做“探究彈簧彈力大小與其長度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).

   (1)在安裝刻度尺時(shí),必須使刻度尺保持______狀態(tài).

   (2)他通過實(shí)驗(yàn)得到如圖(b)所示的彈力大小F與彈簧長度x的關(guān)系圖線.由此圖線可得該彈簧的原長x0=______cm,勁度系數(shù)k=________N/m.

   (3)他又利用本實(shí)驗(yàn)原理把該彈簧做成一把彈簧秤,當(dāng)彈簧秤上的示數(shù)如圖(c)所示時(shí),該彈簧的長度x=________________cm.

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,兩條金屬導(dǎo)軌相距L=1m,水平部分處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1中,其中MN段平行于PQ段,位于同一水平面內(nèi),NN0段與QQ0段平行,位于與水平面成傾角37°的斜面內(nèi),且MNN0與PQQ0均在豎直平面內(nèi).在水平導(dǎo)軌區(qū)域和傾斜導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)分別有垂直于水平面和斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2,且B1=B2=0.5T;ab和cd是質(zhì)量均為m=0.2kg、電阻分別為Rab=0.5Ω和Rcd=1.5Ω的兩根金屬棒,ab置于水平導(dǎo)軌上,與水平導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,cd置于光滑的傾斜導(dǎo)軌上,均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.從t=0時(shí)刻起,ab棒在水平外力F1作用下由靜止開始以a=2m/s2的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),cd棒在平行于斜面方向的力F2的作用下保持靜止?fàn)顟B(tài).不計(jì)導(dǎo)軌的電阻.水平導(dǎo)軌足夠長,ab棒始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng),已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求:

(1)t=5s時(shí),cd棒消耗的電功率;

(2)從t=0時(shí)刻起,2.0s內(nèi)通過ab棒的電荷量q;

(3)規(guī)定圖示F1、F2方向作為力的正方向,分別求出F1、F2隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系;

(4)若改變F1和F2的作用規(guī)律,使ab棒的運(yùn)動(dòng)速度v與位移x滿足v=0.4x,cd棒仍然靜止在傾斜軌道上,求ab棒從靜止開始到x=5m的過程中,F(xiàn)1所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:


甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),v﹣t圖象如圖所示,3秒末兩質(zhì)點(diǎn)在途中相遇,由圖象可知(     )

  A.甲的加速度等于乙的加速度

  B.出發(fā)前甲在乙之前6m處

  C.出發(fā)前乙在甲前6m處

  D.相遇前甲乙兩質(zhì)點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為6m

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科目:高中物理 來源: 題型:


半徑R=40cm豎直放置的光滑圓軌道與水平直軌道相連接(如圖所示).質(zhì)量m=50g的小球A以一定的初速度由直軌道向左運(yùn)動(dòng),并沿圓軌道的內(nèi)壁沖上去.如果A經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)的速度V1=6m/s,A經(jīng)過軌道最高點(diǎn)M后作平拋運(yùn)動(dòng),平拋的水平距離為1.6m.求:

(1)小球經(jīng)過M時(shí)速度多大;

(2)小球經(jīng)過M時(shí)對(duì)軌道的壓力多大;

(3)小球從N點(diǎn)滑到軌道最高點(diǎn)M的過程中克服摩擦力做的功是多少.(g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖甲所示,一根細(xì)長而均勻的合金管線樣品,橫截面為環(huán)形.此合金管線長度用L表示,外徑用D表示,電阻約為5Ω.巳知這種合金的電阻率為ρ,且ρ受溫度的影響很小,可以忽略.因管線內(nèi)中空部分內(nèi)徑太小,無法直接測(cè)量.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,測(cè)量中空部分的截面積S0,他們已選器材如下:

A.毫米刻度尺               B.螺旋測(cè)微器

C.電流表A(300mA,1.0Ω)   D.電壓表V1(15V,約10kΩ)

E.電壓表V2( 3V,約6kΩ)    F.滑動(dòng)變阻器R1(2KΩ,0.5A)

G.滑動(dòng)變阻器R2(10Ω,2A)   H.標(biāo)準(zhǔn)電阻(R0=5Ω)

I.蓄電池(3V,約0.05Ω)    J.開關(guān)一個(gè),帶夾子的導(dǎo)線若干

(1)小組同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)量該管線的外徑D,示數(shù)如圖乙所示,管線的外徑等于    mm;

(2)上列器材中,電壓表和滑動(dòng)變阻器分別應(yīng)選    (只填代號(hào)字母,如ABC).

(3)請(qǐng)?jiān)谌鐖D丁方框中將該小組設(shè)計(jì)方案的實(shí)驗(yàn)電路圖補(bǔ)充完整,要求電壓表與電流表的示數(shù)均能過半,并能測(cè)量多組數(shù)據(jù),合金管線電阻用Rx表示.

(4)小組將測(cè)得的多組U、I數(shù)據(jù)繪制成U﹣I圖象如圖丙所示,并計(jì)算出圖象的斜率為K,同時(shí)用刻度尺測(cè)量出了管線的長度L.計(jì)算合金管線內(nèi)部空間截面積S0的表達(dá)式為(用巳知量和所測(cè)物理量的符號(hào)如L、D、ρ、K、R0表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:


以下是有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述,其中正確的是(     )

  A.一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng),改用波長較長的光照射該金屬可能發(fā)生光電效應(yīng)

  B.康普頓效應(yīng)證實(shí)了光子像其他粒子一樣,不但具有動(dòng)能,也具有動(dòng)量

  C.氡222的半衰期為3.8天,則質(zhì)量為4g的氡222經(jīng)過7.6天還剩下1g的氡222

  D.玻爾理論解釋了原子發(fā)射出來的光子其譜線為什么是不連續(xù)的

  E.   重核裂變?yōu)閹讉(gè)中等質(zhì)量的核,則其平均核子質(zhì)量會(huì)增加

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,半徑分別為R和r(R>r)的甲乙兩光滑圓軌道安置在同一豎直平面內(nèi),兩軌道之間由一條光滑水平軌道CD相連,在水平軌道CD上一輕彈簧a、b被兩小球夾住,同時(shí)釋放兩小球,a、b球恰好能通過各自的圓軌道的最高點(diǎn),求:

①兩小球的質(zhì)量比.

②若ma=mb=m,要求a,b都能通過各自的最高點(diǎn),彈簧釋放前至少具有多少彈性勢(shì)能.

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,在MNQP中有一垂直紙面向里勻強(qiáng)磁場(chǎng).質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子a、b、c以不同的速率從O點(diǎn)沿垂直于PQ的方向射入磁場(chǎng),圖中實(shí)線是它們的軌跡.已知O是PQ的中點(diǎn),不計(jì)粒子重力.下列說法中正確的是(     )

  A.粒子a帶負(fù)電,粒子b、c帶正電

  B.射入磁場(chǎng)時(shí)粒子a的速率最小

  C.射出磁場(chǎng)時(shí)粒子b的動(dòng)能最小

  D.粒子c在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長

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