14.如圖所示,在水平放置的兩塊間距足夠大的金屬極板間,有一絕緣輕桿,輕桿兩端各固定一質(zhì)量均為m的小球,帶電量分別-2q、+q兩極板與分壓器連接,當(dāng)滑動(dòng)觸頭P在如圖所示位置時(shí),輕桿恰能保持豎直狀態(tài)勻速下降.則( 。
A.電源a端為正極
B.兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為$\frac{2mg}{q}$
C.若要讓輕桿向上運(yùn)動(dòng),則滑片P應(yīng)向下移動(dòng)
D.若輕桿下降h,則電場(chǎng)力對(duì)輕桿兩端小球做的功為-2mgh

分析 輕桿恰能保持豎直狀態(tài)勻速下降,以兩球整體為研究對(duì)象,根據(jù)平衡條件分析電場(chǎng)力方向,從而出判斷電源的極性,并求得電場(chǎng)強(qiáng)度的大。晒Φ挠(jì)算公式求電場(chǎng)力做功.

解答 解:A、輕桿恰能保持豎直狀態(tài)勻速下降,以兩球整體為研究對(duì)象,整體所受的重力為2mg,方向豎直向下,由平衡條件可知,整體所受的電場(chǎng)力應(yīng)豎直向上,整體總的電荷量為-q,所以電場(chǎng)強(qiáng)度方向向下,電源a端為正極,故A正確.
B、對(duì)整體,由平衡條件得 2mg=2qE-qE,得 E=$\frac{2mg}{q}$,故B正確.
C、若要讓輕桿向上運(yùn)動(dòng),應(yīng)增加電場(chǎng)強(qiáng)度,由U=Ed知,應(yīng)增大板間電壓,所以滑片P應(yīng)向上移動(dòng),故C錯(cuò)誤.
D、若輕桿下降h,則電場(chǎng)力對(duì)輕桿兩端小球做的功為 W=qEh-2qEh=-qEh=-2mgh,故D正確.
故選:ABD

點(diǎn)評(píng) 本題是帶電體在電場(chǎng)中平衡問題,關(guān)鍵要正確分析受力情況,靈活選擇研究對(duì)象.要注意判斷電場(chǎng)力做功的正負(fù).

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.游樂場(chǎng)中的跳樓機(jī)可以讓游客體驗(yàn)到刺激的超重和失重.某跳樓機(jī)最大高度為103m,游戲過程為卡座從塔頂開始自由下落,在某一高度改為減速下降至離地3m時(shí)速度接近為0,由于普通人豎直方向承受減速下降的加速度不能超過4g,取g=10m/s2,則在下降過程中:
(1)游客對(duì)卡座的最大壓力是其體重的多少倍?
(2)游客能體驗(yàn)到的最長(zhǎng)失重時(shí)間為多長(zhǎng)?
(3)下落速度最大時(shí)的前二秒內(nèi)與后二秒內(nèi)的位移之比是多少?

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5.如圖甲所示,一物塊在水平拉力的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),物塊速度與時(shí)間關(guān)系的v-t圖象如圖乙所示,已知物塊的質(zhì)量m=2kg,物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,重力加速度g取10m/s2,則( 。
A.物塊在位移x=1m時(shí)的速度大小為2m/s
B.物塊在前2s時(shí)間內(nèi)受到的拉力大小為4N
C.物塊在后2s時(shí)間內(nèi)受到的拉力做功為25J
D.物塊在t=1s時(shí)受到的拉力的功率為6W

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖甲所示,質(zhì)量m=2.0kg的物塊,在平行于斜面向上的拉力F作用下,從靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng),t=0.5s時(shí)撤去拉力.利用速度傳感器得到其v-t圖象)如圖乙所示,取g=10m/s2.試求:

(1)2.0s內(nèi)物塊的位移大小和通過的路程.
(2)拉力F的大。

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9.如圖甲所示為一風(fēng)力實(shí)驗(yàn)示意圖,一根足夠長(zhǎng)的固定細(xì)桿與水平面成θ=37°,質(zhì)量為m=1kg的小球穿在細(xì)桿上靜止于細(xì)桿底端O點(diǎn),今用沿桿向上的恒定風(fēng)力F作用于小球上,經(jīng)時(shí)間t1=0.2s后撤去風(fēng)力,小球沿細(xì)桿運(yùn)動(dòng)的一段v-t圖象如圖乙所示(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).試求:

(1)小球與細(xì)桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)0~0.2s內(nèi)風(fēng)力F的大;
(3)撤去風(fēng)力F后,小球經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間返回底部.

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19.如圖所示,在水平面MN的上方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),從空間某點(diǎn)A水平拋出質(zhì)量為m、帶電量為q的帶正電粒子,在電場(chǎng)力的作用下經(jīng)過時(shí)間t落到MN上的B點(diǎn),測(cè)得A、B兩點(diǎn)間的距離AB=L;若從A點(diǎn)水平拋出時(shí)的初速度增大到原來的3倍,則該粒子落到MN上的C點(diǎn),測(cè)得A、C兩點(diǎn)間的距離AC=$\sqrt{3}$L.不考慮帶電粒子的重力和空氣阻力,求:

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;
(2)帶電粒子運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大小.

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6.如圖所示,水平桌面上有m,M兩個(gè)物塊,現(xiàn)用力F推物塊m,使m,M在桌面上一起向右加速運(yùn)動(dòng)( 。
A.若桌面光滑,M、m間的相互作用力為$\frac{mF}{M+m}$
B.若桌面光滑,M、m間的相互作用力為$\frac{MF}{M+m}$
C.若桌面與M、m的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,M、m間的相互作用力為$\frac{MF}{M+m}$
D.若桌面與M、m的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,M、m間的相互作用力為$\frac{MF}{M+m}$+μMg

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3.如圖所示,一根勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,一端固定在傾角為θ的光滑斜面的底端檔板
上.另一端與一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球相連,整個(gè)裝置放在豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,當(dāng)小球從斜面上由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中(圖中A、B兩點(diǎn)未標(biāo)出),彈簧的彈性勢(shì)能增加了△Ep1,小球的重力勢(shì)能減小了△Ep2,則下列說法中正確的是( 。
A.當(dāng)彈簧的形變量為$\frac{mg+qE}{k}$sinθ時(shí),小球的速度最大
B.當(dāng)小球的速度為零時(shí),系統(tǒng)的機(jī)械能可能最大
C.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,動(dòng)能的增量一定大于△E${\;}_{{p}_{2}}$-△E${\;}_{{p}_{1}}$
D.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,小球的電勢(shì)能一定增加$\frac{qE}{mg}$△E${\;}_{{p}_{2}}$

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4.實(shí)驗(yàn)小組為了探究物體在傾角不同的斜面上的運(yùn)動(dòng)情況,將足夠長(zhǎng)的粗糙木板的一端固定在水平地面上,使物體以大小相同的初速度v0由底端沖上斜面,每次物體在斜面上運(yùn)動(dòng)過程中斜面傾角θ保持不變.在傾角θ從0°逐漸增大到90°的過程中( 。
A.物體的加速度先減小后增大
B.物體的加速度先增大后減小
C.物體在斜面上能達(dá)到的最大位移先增大后減小
D.物體在斜面上能達(dá)到的最大位移先減小后增大

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