如圖4所示,帶正電的點(diǎn)電荷O固定,另外有兩個(gè)質(zhì)量相等、電荷量相同的點(diǎn)電荷A、B分別在點(diǎn)電荷O的電場(chǎng)力的作用下沿1、2兩軌道運(yùn)動(dòng),其中電荷A沿半徑為的圓軌道1以速度運(yùn)動(dòng);電荷B沿橢圓軌道2運(yùn)動(dòng),橢圓軌道到O的最遠(yuǎn)距離為2r,電荷B經(jīng)過(guò)橢圓最遠(yuǎn)點(diǎn)的速率為;兩軌道相切于C點(diǎn),若不考慮A、B;間的相互作用,A、B、C、O四點(diǎn)在一條直線上。則   (   )

A.A電荷帶負(fù)電,B電荷帶正電       B.
C.兩電荷分別經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度大小相等D.A電荷運(yùn)動(dòng)的加速度大小為
D

分析:A、B兩電荷受力均為庫(kù)侖力,庫(kù)侖力提供加速度,牛頓第二定律可求得加速度.
根據(jù)向心加速度公式,可判斷線速度的大小.
物體提供的力大于需要的向心力,物體做向心運(yùn)動(dòng).
物體提供的力小于需要的向心力,物體做離心運(yùn)動(dòng).
解答:解:A、A、B兩電荷受力均為庫(kù)侖力,庫(kù)侖力提供向心力指向圓心,所以A、B兩電荷應(yīng)該受靜電引力,所以兩電荷都是負(fù)電荷.故A錯(cuò)誤
B、根據(jù)靜電引力提供向心力==ma
得a=、v=,
電荷A沿1軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度aA=,速率vA=vC1=;
如果電荷B 在C點(diǎn)繞O做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其速率vC2′=vC1=,
若電荷B 在圖示位置繞O做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其速率vB′=,
而電荷B因?qū)嶋H做橢圓運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)圖示位置后可視為做“向心”運(yùn)動(dòng),所以 vB<vB′=<vA=;
經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后可視為做“離心”運(yùn)動(dòng),所以 vC2>vC2′=vC1,故B、C錯(cuò)誤,D正確.
故選D.
點(diǎn)評(píng):此題把天體運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)用在電荷的運(yùn)動(dòng)中,同時(shí)考查了牛頓第二定律、庫(kù)侖定律、向心加速度等公式,不僅要求能熟練掌握公式,還要求能對(duì)天體的運(yùn)動(dòng)熟悉掌握
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一電子僅受電場(chǎng)力作用,從高電勢(shì)處移動(dòng)到低電勢(shì)處,則
A.電場(chǎng)力對(duì)電子做正功B.電子的電勢(shì)能減少
C.電子的動(dòng)能減少D.電子的動(dòng)能和電勢(shì)能的總和保持不變

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在靜電場(chǎng)中,下述說(shuō)法正確的是:(        )
A.正電荷由高電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)到低電勢(shì)處,電勢(shì)能增加;
B.正電荷由高電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)到低電勢(shì)處,電勢(shì)能減小;
C.負(fù)電荷由低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)到高電勢(shì)處,電勢(shì)能增加;
D.負(fù)電荷由高電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)到低電勢(shì)處,電勢(shì)能增加。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,光滑絕緣的水平桌面上有A、B兩個(gè)帶電小球,A球固定不動(dòng),給B球一個(gè)垂直AB連線方向的初速度 vo,有關(guān)B球在水平桌面上運(yùn)動(dòng),不可能發(fā)生的情況是

(A)速度、加速度都變小 (B)速度、加速度都變大
(C)速度變小、加速度變大(D)速度的大小和加速度的大小都不變

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在空間O點(diǎn)固定帶正電的點(diǎn)電荷Q,其電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖所示,在其電場(chǎng)中的A點(diǎn)有一個(gè)帶電粒子q(重力不計(jì))。若給帶電粒子一個(gè)垂直于OA方向的初速度V0,在只受電場(chǎng)力的作用下,以下說(shuō)法中正確的是(   )
A.若q為負(fù)電荷,則q-定做圓周運(yùn)動(dòng)
B.若q為負(fù)電荷,則q可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
C.若q為正電荷,則q的電勢(shì)能可能增大
D.若q為正電荷,則q一定做遠(yuǎn)離O點(diǎn)的變加速曲線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,三個(gè)質(zhì)量均為m的小球相互間距均為L(zhǎng),若B小球帶電量為-q,B小球帶電量為+q,在水平外力F作用下,欲使三個(gè)小球在光滑水平面上保持間距L一起向F方向運(yùn)動(dòng),則外力F=_________________,A小球帶_______電,電量為_(kāi)______________。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示裝置中,平行板電場(chǎng)中有一質(zhì)量為m,帶電量為q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),用長(zhǎng)L的細(xì)線拴住后在電場(chǎng)中處于平衡位置,此時(shí)線與豎直方向的夾角為θ,兩板間的距離為d,求:
(1)小球帶何種電荷?
(2)兩板間的電勢(shì)差是多少?
(3)把線拉成豎直向下的位置,放開(kāi)后小球到達(dá)平衡位置時(shí)的速度為多大?
(4)在平衡位置給小球多大的初速度,可以讓小球恰好在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,疊放在一起的AB兩絕緣小物塊放在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,其中B帶正電qA不帶電.它們一起沿絕緣水平面以某一速度勻速運(yùn)動(dòng).現(xiàn)突然使B帶電量消失,同時(shí)A帶上正電q,則AB的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能為( )
A.一起勻速運(yùn)動(dòng)B.一起加速運(yùn)動(dòng)
C.A勻加速,B勻減速D.A勻加速,B勻速

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

一絕緣的細(xì)線長(zhǎng)m,一端固定在O點(diǎn),另一端系一個(gè)帶正電的擺球
放在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,如圖;已知小球所受電場(chǎng)力和重力大小相等,小球不動(dòng)時(shí)擺球平衡在C點(diǎn),與豎直方向的夾角為未知),現(xiàn)讓擺球位于與點(diǎn)O處于同一水平線的A點(diǎn),且擺線拉直,然后無(wú)初速度釋放擺球,求:擺球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度的大小。(不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2

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