2．如圖所示，在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細管的圓心O處放一點電荷，其電荷量未知，將質(zhì)量為m，電荷量為+q的小球從圓弧管的水平直徑端點A由靜止釋放，小球沿細管滑到最低點B時，對管壁恰好無作用力，則下列說法中正確的是（　�。�
A．B點的場強為E=$\frac{3mg}{q}$
B．O處點電荷是正電荷
C．小球在A點的電勢能大于B點的電勢能
D．小球恰能到達水平直徑的C端

分析 小球沿細管滑到最低點B過程中，只有重力做功，小球的機械能守恒．小球到達B點時對管壁恰好無壓力，則由重力和點電荷對的電場力的合力提供向心力，根據(jù)機械能守恒定律求出小球到達B點時的速度，由牛頓第二定律求出電場力的大小

解答 解：A、B、C：設細管的半徑為R，小球到達B點時速度大小為v．小球從A滑到B的過程，由機械能守恒定律得，
       $mgR=\frac{1}{2}m{v}^{2}$
得到$v=\sqrt{2gR}$
小球經(jīng)過B點時，由牛頓第二定律得
      $Eq-mg=\frac{m{v}^{2}}{R}$
代入得Eq=3mg，$E=\frac{3mg}{q}$．故A正確，
B、圓心處的電荷對小球為引力，故圓心處的電荷帶負電，故B錯誤；
C、小球從A到B在同一等勢面上運動，故電勢相同，故C錯誤
D、由于在整個過程中只有重力做功，根據(jù)機械能守恒可知，能到達C端，故D正確
故選：AD

點評 本題是機械能守恒定律和牛頓第二定律的綜合應用．對于圓周運動，常常不單獨出題，會和動能定理、機械能守恒結(jié)合應用

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖，直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位置～時間（x～t）圖線．由圖可知（　�。�
A．在時刻t1，a車追上b車
B．在時刻t2，a、b兩車運動方向相同
C．在t1到t2這段時間內(nèi)，a車的速率一直增加
D．在t1到t2這段時間內(nèi)，b車的平均速度和a車的平均速度相同

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．質(zhì)量為m的鋼制小球用長為R的輕質(zhì)細線懸掛在O點，將小球拉到與O點向平齊的水平位置C點由靜止釋放，小球運動到最低點時對細繩的拉力為2mg，若小球運動到最低點B時用小錘向左敲擊它一下，瞬間給小球補充機械能△E，小球恰能擺到與C點等高的A點，設空氣阻力只與運動速度有關，且運動速度越大，空氣的阻力就越大，運動過程中細線始終未斷開，重力加速度為g，則以下關系可能正確的是（　�。�
A．△E＞mgRB．△E＜$\frac{1}{2}$mgR
C．△E=$\frac{1}{2}$mgRD．$\frac{1}{2}\\;\\;mgR$mgR＜△E＜mgR

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．觀察者站在列車第一節(jié)車廂前端一側(cè)，列車由靜止開始做勻加速直線運動，前兩節(jié)車廂通過他用了5秒，列車全部通過他共用15秒，這列列車一共有幾節(jié)車廂？（　　）
A．9B．12C．16D．18

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．如圖甲所示，物體以一定初速度從傾角a=37°的斜面底端沿斜面向上運動，上升的最大高度為3.0m，選擇地面為零勢能參考平面，上升過程中，物體的機械能E機隨上升高度h的變化如圖乙所示．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．下列說法中正確的是（　�。�
A．物體回到斜面底端時的動能Ek=10J
B．物體的質(zhì)量m=10kg
C．物體上升過程的加速度大小a=15m/s2
D．物體可能靜止在斜面頂端

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．某同學用如圖甲所示的裝置探究小車加速度與合外力的關系．圖中小車A左端連接一紙帶并穿過打點計時器B的限位孔，右端用一輕繩繞過滑輪系于拉力傳感器C的下端，A、B置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上．不計繩與滑輪的摩擦及滑輪的質(zhì)量．實驗時，先接通電源再釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點．該同學在保證小車A質(zhì)量不變的情況下，通過改變P的質(zhì)量來改變小車A所受的外力，由傳感器和紙帶測得的拉力F和加速度a．實驗中作出小車加速度a與力F的關系圖象如圖乙所示．
（1）在實驗中不需要（選填“需要”或“不需要”）滿足重物P的質(zhì)量遠小于小車A的質(zhì)量．
（2）根據(jù)圖象推測，實驗操作中重要的疏漏是沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠．
（3）已知重力加速度為g，若從圖乙中測得圖線的斜率為k，則A的質(zhì)量是$\frac{1}{k}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．下列關于重力的說法正確的是（　�。�
A．重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的
B．只有靜止的物體才受重力
C．在地球上，同一物體不論怎么運動都受到重力的作用
D．重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．高速公路的迅速發(fā)展，極大地改善了公路運輸效率，但也帶來了安全的間題．為確保汽車的安全行駛，在高速公路上一般要求保持200m以上的車距．假設在地面較濕的情況下，緊急剎車汽車制動后，車輪與路面間的動摩擦因數(shù)為0.40，則該汽車在水平路面上行駛時，速度應控制在什么范圍內(nèi)？（取g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．物理學的發(fā)展豐富了人類對物質(zhì)世界的認識，推動了科學技術的創(chuàng)新與革命，促進了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進步，下列敘述正確的是（　　）
A．兩個物體從同一高度做自由落體運動，較輕的物體下落較慢
B．兩匹馬比一匹馬拉車跑得快，說明物體受力越大則速度就越大
C．通電導線在磁場中受到的安培力一定總垂直于電流與磁場所決定的平面
D．射入勻強磁場的帶電粒子在只受洛倫茲力的作用下一定做勻速圓周運動

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