精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

【題目】如圖所示,在豎直平面內有水平向左的勻強電場,在勻強電場中有一根長為L的絕緣細線,細線一端固定在O點,另一端系一質量為m的帶電小球。小球靜止時細線與豎直方向成θ角,此時讓小球獲得初速度且恰能繞O點在豎直平面內做圓周運動,重力加速度為g。下列說法正確的是

A. 勻強電場的電場強度

B. 小球動能的最小值為

C. 小球運動至圓周軌跡的最高點時機械能最小

D. 小球從初始位置開始,在豎直平面內運動一周的過程中,其電勢能先減小后增大

【答案】AB

【解析】

小球靜止時懸線與豎直方向成θ角,受重力、拉力和電場力,三力平衡,根據平衡條件列式求解場強的大小;小球恰能繞O點在豎直平面內做圓周運動,在等效最高點A速度最小,根據牛頓第二定律列式求解最小速度,得到最小動能;小球運動過程中只有重力和電場力做功,故重力勢能、電勢能和動能之和守恒,機械能最小的位置即為電勢能最大的位置.

小球靜止時懸線與豎直方向成θ角,受重力、拉力和電場力,三力平衡,根據平衡條件,有:mgtanθ=qE,解得,選項A正確;

小球恰能繞O點在豎直平面內做圓周運動,在等效最高點A速度最小,根據牛頓第二定律,有:,則最小動能Ek=mv2=,所以選項B正確。小球的機械能和電勢能之和守恒則小球運動至電勢能最大的位置機械能最小,小球帶負電,則小球運動到圓周軌跡的最左端點時機械能最小,選項C錯誤;小球從初始位置開始,在豎直平面內運動一周的過程中,電場力先做正功,后做負功,再做正功,則其電勢能先減小后增大,再減小,選項D錯誤;故選AB.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電源E對電容器C充電,當C兩端電壓達到80 V時,閃光燈瞬間導通并發(fā)光,C放電.放電后,閃光燈斷開并熄滅,電源再次對C充電.這樣不斷地充電和放電,閃光燈就周期性地發(fā)光.該電路( )

A. 充電時,通過R的電流不變

B. R增大,則充電時間變長

C. C增大,則閃光燈閃光一次通過的電荷量增大

D. E減小為85 V,閃光燈閃光一次通過的電荷量不變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】天津之眼是一座跨河建設、橋輪合一的摩天輪,是天津市的地標之一。摩天輪懸掛透明座艙,乘客隨座艙在豎直面內做勻速圓周運動。下列敘述正確的是(

A. 摩天輪轉動過程中,乘客的機械能保持不變

B. 在最高點,乘客處于失重狀態(tài)

C. 摩天輪轉動一周的過程中,乘客重力的沖量為零

D. 摩天輪轉動過程中,乘客重力的瞬時功率保持不變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示, A B 氣缸長度均為 L, 橫截面積均為 S 體積不計的活塞C 可在 B 氣缸內無摩擦地滑動, D 為閥門。 整個裝置均由導熱性能良好的材料制成。 起初閥門關閉, A 內有壓強2P1的理想氣體, B 內有壓強P1/2的理想氣體, 活塞在 B 氣缸內最左邊, 外界熱力學溫度為T0。 閥門打開后, 活塞 C 向右移動, 最后達到平衡。 不計兩氣缸連接管的體積。 求:

(1).活塞 C 移動的距離及平衡后 B 中氣體的壓強;

(2).若平衡后外界溫度緩慢降為0.50T0, 氣缸中活塞怎么移動? 兩氣缸中的氣體壓強分別變?yōu)槎嗌伲?/span>

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】真空中一組間距為 2R,長度為 R 的平行金屬板PQ 可以用作光電轉換裝置,放置在 X 軸的正上方,如圖所示,在X 軸的正下方放置同樣間距,長度為 R的平行金屬板MN,兩組金屬板間絕緣,M 板接地,且在兩板間加有電壓UMN,大小、方向均連續(xù)可調。P、Q 間有垂直平面的勻強磁場,光照前 P 不帶電。當以頻率為 f 的光照射P 板時,板中的電子吸收光的能量而逸出。假設所有逸出的電子都垂直于 P 板飛出,在磁力作用下電子會聚于坐標為(R,0) S 點,且 P 板最上端的電子從 S 點飛出的方向垂直 X 軸豎直向下,進入 M、N 極板間的電場區(qū)域。忽略電子之間的相互作用,保持光照條件不變時,單位時間內從 P 板持續(xù)地飛出的電子數為 N,且沿 P 板均勻分布,電子逸出時的初動能均為 EKm,元電荷量為 e,電子的質量為 m。

1)求金屬板P 的逸出功;

2)求磁感應強度B 的大小和所需磁場區(qū)域的最小面積;

3)到達 N 板的電子全部被收集,導出形成電流 i。計算一些關鍵參數,在圖上面畫出 i-UMN的關系曲線。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,沿波的傳播方向上有六個質點a、b、c、d、e、f,相鄰兩質點之間的距離均為2 m,各質點均靜止在各自的平衡位置,t=0時刻振源a開始做簡諧運動,取豎直向上為振動位移的正方向,其振動圖象如圖乙所示,形成的簡諧橫波以2 m/s的速度水平向右傳播,則下列說法正確的是_________。

A.波傳播到質點c時,質點c開始振動的方向沿y軸正方向

B.0~4 s內質點b運動的路程為12 cm

C.4~5 s內質點d的加速度正在逐漸減小

D.6 s時質點e第一次回到平衡位置

E.各質點都振動起來后,a與c的振動方向始終相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖甲所示的電路中,螺線管匝數n = 1500匝,橫截面積S = 20cm2。螺線管導線電阻r = 1.0ΩR1 = 4.0Ω,R2 = 5.0ΩC=30μF。在一段時間內,穿過螺線管的磁場的磁感應強度B按如圖乙所示的規(guī)律變化。求:

(1)求螺線管中產生的感應電動勢;

(2)閉合S,電路中的電流穩(wěn)定后,求電阻R1的電流;

(3) S斷開后,求流經R2的電量。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內,AB、CD是圓環(huán)相互垂直的兩條直徑,C、D兩點與圓心O等高。一質量為m的光滑小球套在圓環(huán)上,一根輕質彈簧一端連在小球上,另一端固定在P點,P點在圓心O的正下方處。小球從最高點A由靜止開始逆時針方向下滑,已知彈簧的原長為R,彈簧始終處于彈性限度內,重力加速度為g。下列說法正確的是(

A. 小球運動到B點時的速度大小為

B. 彈簧長度等于R時,小球的機械能最大

C. 小球在A、B兩點時對圓環(huán)的壓力差為4mg

D. 小球運動到B點時重力的功率為0

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個足夠長的矩形金屬框架與水平面成θ=37°角,寬L=0.5m,上端有一個電阻R0=2.0Ω,框架的其他部分電阻不計,有一垂直于框架平面向上的勻強磁場,磁感應強度B=0.1T,ab為金屬桿,與框架接觸良好,其質量m=0.1kg,電阻r=0.5Ω,桿與框架間的動摩擦因數μ=0.5,桿由靜止開始下滑,在速度達到最大值的過程中,電阻R0產生的熱量Q0=2.0J(取g=10m/s2sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:

(1)通過R0的最大電流;

(2)ab桿下滑的最大速度;

(3)從開始到速度最大的過程中ab桿下滑的距離。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案