11.如圖所示,一個(gè)絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E中,在環(huán)的上端A,一個(gè)質(zhì)量為m、電量為+q的小球由靜止開始沿軌道運(yùn)動(dòng),則(  )
A.小球無法到達(dá)與A等高的B點(diǎn)
B.小球在運(yùn)動(dòng)過程中,其機(jī)械能與電勢(shì)能總和保持不變
C.小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)C時(shí)速度最大
D.在最低點(diǎn)C,球?qū)Νh(huán)的壓力大小為 2(mg+qE)

分析 根據(jù)能量守恒可知,判斷小球能夠到達(dá)與A等高的B點(diǎn)和機(jī)械能與電勢(shì)能的關(guān)系;根據(jù)動(dòng)能定理知小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)速度最大;根據(jù)動(dòng)能定理求出小球經(jīng)過在最低點(diǎn)時(shí)的速度,由牛頓第二定律求出環(huán)對(duì)球的支持力,得到球?qū)Νh(huán)的壓力.

解答 解:AB、小球從A到B,重力做功為0,電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功,電場(chǎng)力做功為0,由能量守恒可知,小球能夠到達(dá)與A等高的B點(diǎn),小球在運(yùn)動(dòng)過程中,其機(jī)械能與電勢(shì)能總和保持不變,故A錯(cuò)誤,B正確;
C、小球從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中,合力做正功,則根據(jù)動(dòng)能定理得知,動(dòng)能增加,速率增大,所以小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)速度最大,故C正確;
D、小球從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程,根據(jù)動(dòng)能定理得:(mg+qE)R=$\frac{1}{2}$mv2,又由牛頓第二定律可得:N-mg-qE=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,聯(lián)立解得:N=3(mg+qE),故D錯(cuò)誤.
故選:BC.

點(diǎn)評(píng) 本題是帶電體在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的問題,由動(dòng)能定理和牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合求解是常用的思路.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.如圖所示,直線OAC為某一直流電源的總功率P隨著電流I變化的圖線,拋物線OBC為該直流電源內(nèi)部的熱功率Pr隨電流I變化的圖線,A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)為2A,則下面說法中正確的有( 。
A.電源電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)電阻為1ΩB.AB縱坐標(biāo)差為2W
C.電流為2A時(shí),外電阻為0.5ΩD.電流為3A時(shí),外電阻為2Ω

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.如圖,一固定的楔形木塊,其斜面的傾角θ=30°,另一邊與地面垂直,頂上有一定滑輪.一柔軟的輕細(xì)線跨過定滑輪,兩端分別與物塊A和B連接,A、B質(zhì)量分別為4kg和1kg.開始時(shí)將B按在地面上不動(dòng),然后放開手讓A沿斜面下滑而B上升.物塊A與斜面間無摩擦,g取10m/s2.當(dāng)A沿斜面下滑1m距離時(shí)細(xì)線突然斷了,則( 。
A.細(xì)線斷裂前A的加速度為5m/s2B.細(xì)線斷裂時(shí)A的速度V為2m/s
C.細(xì)線斷裂前的拉力為10ND.放開手后B上升的最大高度H為1.2m

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

19.如圖所示,MN、PQ為水平放置、相距為d的兩平行金屬板,兩板間電壓為U,且上板帶正電,板MN中央有一個(gè)小孔O,板間電場(chǎng)可認(rèn)為勻強(qiáng)電場(chǎng).AB是一根長(zhǎng)為L(zhǎng)(L<d)、質(zhì)量為m的均勻帶負(fù)電的絕緣細(xì)桿.現(xiàn)將桿下端置于O處,然后將桿由靜止釋放,桿運(yùn)動(dòng)過程中始終保持豎直.當(dāng)桿下落$\frac{L}{3}$時(shí)速度達(dá)到最大.重力加速度為g.求:
(1)細(xì)桿帶電荷量;
(2)桿下落的最大速度;
(3)在桿下落過程中,桿克服電場(chǎng)力做功的最大值.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

6.如圖所示,光滑水平桌面上有一質(zhì)量為M=2kg的長(zhǎng)木板,在長(zhǎng)木板的左側(cè)有一質(zhì)量m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),小物塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2.一開始,小物塊與長(zhǎng)木板都處于靜止?fàn)顟B(tài),給小物塊施加F=6N的恒力,2s后撤去該恒力,小物塊不從長(zhǎng)木板上滑下來.(重力加速度g取10m/s2)試求:

(1)0-2s時(shí)間內(nèi),小物塊和長(zhǎng)木板的位移;
(2)小物塊在長(zhǎng)木板上相對(duì)滑動(dòng)過程產(chǎn)生的熱量Q?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一矩形,其長(zhǎng)邊與一圓的底部相切于O點(diǎn),現(xiàn)在有三條光滑軌道a、b、c,它們的上端位于圓周上,下端在矩形的底邊,三軌道都經(jīng)過切點(diǎn)O,現(xiàn)在讓一物塊先后從三軌道頂端由靜止下滑至底端(軌道先后放置),則物塊在每一條傾斜軌道上滑動(dòng)時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間關(guān)系為( 。
A.ta>tb>tcB.ta<tb<tcC.ta=tb=tcD.無法確定

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示,質(zhì)量分別為M、m的滑塊A、B疊放在固定的、傾角為θ的斜面上,A與斜面間、A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1,μ2,當(dāng)A、B從靜止開始以相同的加速度下滑時(shí),B受到摩擦力( 。
A.等于零B.方向平行于斜面向下
C.大小為μ1mgcosθD.大小為μ2mgcosθ

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

20.一個(gè)質(zhì)量m=0.1g的小滑塊,帶有q=5×10-4 C的電荷放置在傾角α=30°的光滑斜面上(絕緣),斜面置于B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,如圖所示,小滑塊由靜止開始沿斜面滑下,其斜面足夠長(zhǎng),小滑塊滑至某一位置時(shí),要離開斜面.g取10m/s2求:
(1)小滑塊帶何種電荷?
(2)小滑塊離開斜面的瞬時(shí)速度多大?
(3)該斜面的長(zhǎng)度至少多長(zhǎng)?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.一個(gè)物體沿直線運(yùn)動(dòng),從t=0時(shí)刻開始,物體的位移x與運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系如圖 $\frac{x}{t}$-t所示,由此可知( 。
A.物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.物體做變加速直線運(yùn)動(dòng)
C.物體的初速大小為0.5 m/sD.物體的加速度大小為0.5 m/s2

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