如圖所示,O、A、B、C為一粗糙絕緣水平面上的三點,不計空氣阻力,一電荷量為﹣Q的點電荷固定在O點,現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為﹣q的小金屬塊(可視為質(zhì)點),從A點由靜止沿它們的連線向右運動,到B點時速度最大,其大小為vm.小金屬塊最后停止在C點.已知小金屬塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ、AB間距離為L、靜電力常量為k,則( 。

 

A.

在點電荷﹣Q形成的電場中,A、B兩點間的電勢差為

 

B.

在小金屬塊由A向C運動的過程中,電勢能先增大后減小

 

C.

OB間的距離為

 

D.

從B到C的過程中,小金屬塊的動能全部轉(zhuǎn)化為電勢能


C

【命題立意】本題旨在考查電勢差與電場強度的關(guān)系、電勢能。

【解析】A、滑塊從A到B過程,由動能定理得:﹣qUAB﹣μmgL=mv2﹣0,得A、B兩點間的電勢差 UAB=﹣.故A錯誤.

B、小金屬塊由A點向O點運動的過程中,電場力一直做正功,電勢能一直減小.故B錯誤

C、由題意知,A到B過程,金屬塊做減速運動,B到O過程做加速運動,在B點金屬塊所受的滑動摩擦力與庫侖力平衡,則有 μmg=k,得r=.故C正確.

D、從B到C的過程中,小金屬塊的動能全部轉(zhuǎn)化為電勢能和內(nèi)能,故D錯誤;

故選:C

【易錯警示】本題的突破口是“B點速度最小”,分析金屬塊的運動情況,來分析其受力情況,由牛頓第二定律分析加速度的變化情況,根據(jù)動能定理求解電勢差。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:


下列關(guān)于單位制的說法中正確的是(   )

A.在國際單位制中,力(F)、質(zhì)量(M)、時間(t)是基本物理量

B.在國際單位制中,牛頓(N)、千克(kg)、秒(s)是基本單位

C.在國際單位制中,速度的國際單位千米/小時(km/h)是導出單位

D.只有在國際單位制中,牛頓第二定律的表達式才是

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科目:高中物理 來源: 題型:


在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實驗中,某同學在某次實驗時釋放小車的瞬間裝置狀態(tài)如圖1.

(Ⅰ)則操作中有待改進的是:① 小車離計時器太遠。虎凇⌒杵胶饽Σ亮Α

(Ⅱ)如圖2為改進實驗操作后某次實驗打下的紙帶數(shù)據(jù),相鄰兩計數(shù)點間距如圖所示,則該次實驗加速度為 2.76 m/s2(保留3位有效數(shù)字)

(Ⅲ)若均使用同一規(guī)格鉤碼以改變小車總質(zhì)量和懸掛重物的總重力,某同學得到多次運動中對應加速度,實驗數(shù)據(jù)如表格所示

 小車鉤碼數(shù)

最懸掛鉤碼數(shù) 0 1 2 3 4

1 1.39m/s2 1.16m/s2 1.00m/s2 0.94m/s2 0.78m/s2

2 2.48m/s2 2.20m/s2 2.00m/s2 1.81m/s2 /

3 3.38m/s2 2.89m/s2 2.76m/s2 / /

4 4.15m/s2 3.68m/s2 / / /

5 4.59m/s2 / / / /

請選擇一組數(shù)據(jù)用來研究加速度與力關(guān)系,并在答題卡坐標紙上作出相應圖線.

作圖要求:(1)完善坐標物理量及合理的物理量標度

(2)在坐標紙上標出所選數(shù)據(jù),完成圖線并標出數(shù)據(jù)坐標值;

(3)就你所選實驗數(shù)據(jù)得到的結(jié)論做出評價.

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有一內(nèi)阻未知(約20kΩ ~ 60kΩ)、量程(0~ 10V)的直流電壓表V.

(1)某同學想通過一個多用表中的歐姆檔,直接去測量上述電壓表的內(nèi)阻,該多用表刻度盤上讀出電阻刻度中間值為30,歐姆檔的選擇開關(guān)撥至倍率_______擋。先將紅、黑表棒短接調(diào)零后,選用下圖中      方式連接。

(2)在實驗中,某同學讀出歐姆表的讀數(shù)為       Ω,這時電壓表的讀數(shù)為        V。請你導出歐姆表電池的電動勢為         V.

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一個質(zhì)點由靜止開始沿直線運動,速度隨位移變化的圖線如圖所示,關(guān)于質(zhì)點的運動下列說法正確的是( 。

 

A.

質(zhì)點做勻速直線運動

B.

質(zhì)點做勻加速直線運動

 

C.

質(zhì)點做加速度逐漸增大的加速運動

D.

質(zhì)點做加速度逐漸減小的加速運動

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如圖所示,一根輕質(zhì)細繩跨過定滑輪連接兩個小球A、B,它們都穿在一根光滑的豎直桿上,不計細繩與滑輪之間的摩擦,當兩球平衡時OA繩與水平方向的夾角為60°,OB繩與水平方向的夾角為30°,則球A、B的質(zhì)量之比和桿對A、B的彈力之比分別為( 。

 

A.

=

B.

=

C.

=

D.

=

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如圖(a)所示,左側(cè)為某課外活動小組設計的某種速度選擇裝置(圖b為它的立體圖),由水平轉(zhuǎn)軸及兩個薄盤N1、N2構(gòu)成,兩盤面平行且與轉(zhuǎn)軸垂直,相距為L=1m,兩盤面間存在豎直向上的勻強電場,盤上各開一狹縫,兩狹縫夾角可調(diào);右側(cè)為長為d=1m的絕緣水平桌面,水平桌面的右端與一半徑為R=0.2m粗糙絕緣的四分之一圓弧相切連接.今有一電荷量為q=8×10﹣6C、質(zhì)量為m=1kg的一帶電小球沿水平方向以v0=4m/s射入N1狹縫,勻速通過兩盤間后通過N2的狹縫,并沿水平桌面運動到右端經(jīng)圓弧后能再上升h=0.2m的高度.已知小球與水平桌面間動摩擦因數(shù)為μ=0.2,求:

(1)小球帶何種電荷及兩盤間的電場強度E的大小;

(2)若兩狹縫夾角為θ=60°,盤勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動方向如圖(b),要使小球能通過兩狹縫,薄盤轉(zhuǎn)動的角速度ω多大?

(3)小球通過兩狹縫后,讓兩狹縫停止轉(zhuǎn)動且豎直對齊,如圖(c),問小球返回后能否再次通過兩狹縫?

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在街頭的理發(fā)店門口常可以看到這樣的標志:一個轉(zhuǎn)動的圓筒,外表有螺旋斜條紋。我們感覺條紋在沿豎直方向運動,但實際上條紋在豎直方向并沒有升降,這是由于圓筒的轉(zhuǎn)動而使我們的眼睛產(chǎn)生的錯覺。如圖所示,假設圓筒上的條紋是圍繞圓筒的一條寬帶,相鄰兩圈條紋在沿圓筒軸線方向的距離(即螺距)L=10cm,圓筒半徑R=10cm,如果我們觀察到條紋向上運動的速度為0.1m/s,則從上往下看,關(guān)于圓筒的轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動周期說法正確的是:(   )

A.順時針轉(zhuǎn)動,周期為1s              B.順時針轉(zhuǎn)動,周期為2πs

C.逆時針轉(zhuǎn)動,周期為1s             D.逆時針轉(zhuǎn)動,周期為2πs

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如圖所示,一個質(zhì)量為m,帶電量為q的正離子,從D點以某一初速度v0垂直進入勻強磁場.磁場方向垂直紙面向內(nèi),磁感應強度為B.離子的初速度方向在紙面內(nèi),與直線AB的夾角為60°.結(jié)果粒子正好穿過AB的垂線上離A點距離為L的小孔C,垂直AC的方向進入AC右邊的勻強電場中.電場的方向與AC平行.離子最后打在AB直線上的B點.B到A的距離為2L.不計離子重力,離子運動軌跡始終在紙面內(nèi),求:

(1)粒子從D點入射的速度v0的大小;

(2)勻強電場的電場強度E的大。

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