如圖所示,豎直放置的勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上端與質(zhì)量為m的小球連接,下端與放在水平桌面的質(zhì)量為M的絕緣物塊相連,小球與彈簧絕緣,帶正電,電荷量為q,物塊、彈簧和小球組成的系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),現(xiàn)突然加上一個豎直向上、大小為E的勻強電場,某時刻物塊對水平面的壓力為零,則從加上勻強電場到物塊對水平面的壓力為零的過程中,小球電勢能改變量的大小為:( )

A.
B.
C.
D.
【答案】分析:在沒有加入勻強電場時,小球壓著彈簧,而當加入豎直向上勻強電場時,彈簧處于拉伸狀態(tài),則小球電勢能的變化,即為電場力做功,由于電場力恒定,所以由電場力做功,可求出電勢能的改變量.
解答:解:開始小球壓著彈簧,則彈簧被壓縮了x1=,當加入一個豎直向上,大小為E的勻強電場后,當某時刻物塊對水平面的壓力為零時,彈簧對物塊的拉力為Mg,所以彈簧又被物塊M拉長了x2=
小球電勢能改變等于靜電力做功,由于電場力恒定,則電場力做功為:W=F△x=Eq(x1+x2)=,故D正確,ABC錯誤;
故選:D
點評:通過電場力的有無,來抓住彈簧的狀態(tài):是壓縮還是伸長;通過彈簧的長度變化,從而得出電場力做的功,進而確定電勢能的改變量.注意由于電場力恒定,因此可計算出電場力做功.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,豎直放置的光滑圓環(huán)上套有一質(zhì)量為m的小球,小球經(jīng)過最高點時的速度為υ0=
1
2
gR
,其中R為圓環(huán)的半徑,g為重力加速度.求:
(1)小球經(jīng)過圓環(huán)最高點時受到圓環(huán)的彈力的大小和方向;
(2)小球經(jīng)過圓環(huán)最低點時對圓環(huán)的彈力大小和方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,豎直放置的半圓形絕緣軌道半徑為R,下端與絕緣水平面平滑連接,整個裝置處于方向豎直向上的勻強電場E中.一質(zhì)量為m、帶電量為+q的物塊(可視為質(zhì)點),從水平面上的A點以初速度v0水平向左運動,沿半圓形軌道恰好通過最高點C,場強大小E<
mgq

(1)試計算物塊在運動過程中克服摩擦力做的功.
(2)求物塊離開軌道落回水平面的位置距C點的水平距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上,另一端與斜面體P固定,P與斜放的固定擋板MN接觸且處于靜止狀態(tài),則斜面體P此刻受到外力的個數(shù)可能是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng) 物理選修3-3
(1)關(guān)于分子運動和熱現(xiàn)象的說法,正確的是
 
(填入正確選項前的字母)
A.布朗運動是指液體或氣體中懸浮微粒的運動
B.氣體的溫度升高,每個氣體分子運動的速率都增加
C.一定量100℃的水變成100℃的水蒸汽,其分子之間的勢能增加
D.空調(diào)機作為制冷機使用時,將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外,所以制冷機的工作不遵守熱力學(xué)第二定律
(2)如圖所示,豎直放置的圓筒形注射器,活塞上端接有氣壓表,能夠方便測出所封閉理想氣體的壓強.開始時,活塞處于靜止狀態(tài),此時氣體體積為30cm3,氣壓表讀數(shù)為1.1×105Pa.若用力向下推動活塞,使活塞緩慢向下移動一段距離,穩(wěn)定后氣壓表讀數(shù)為2.2×105Pa.不計活塞與氣缸內(nèi)壁間的摩擦,環(huán)境溫度保持不變.
①簡要說明活塞移動過程中,被封閉氣體的吸放熱情況;
②求活塞穩(wěn)定后氣體的體積;
③對該過程中的壓強變化做出微觀解釋.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,豎直放置的U形導(dǎo)軌寬為L,上端串有電阻R(其余導(dǎo)體部分的電阻都忽略不計).磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直于紙面向外.金屬棒ab的質(zhì)量為m,與導(dǎo)軌接觸良好,不計摩擦.從靜止釋放后ab保持水平而下滑.試求
(1)ab勻速下滑時的速度vm
(2)若ab從釋放至其運動達到最大速度時下落的高度為h,此過程中產(chǎn)生的焦耳熱為多少?

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同步練習冊答案