11.如圖所示,一質(zhì)量為m,帶電量為+q的物塊(可視為質(zhì)點)靜止于A點,粗糙水平軌道AB與BC斜面平滑連接,現(xiàn)在整個空間加一上水平向右的勻強電場,使小物塊剛好運動到C點,物塊與軌道間的動摩擦因數(shù)都為μ,已知AC間的水平距離為S,豎直高度差為H,則下列法正確的是( 。
A.全程摩擦力做功大小為μmgs
B.全程電勢能減少mgH+μmgs
C.電場強度E=$\frac{mgH+μmgs}{qs-μqH}$
D.若不改變H和S的大小,只改變斜面的傾角,則須改變電場大小才能到達C點

分析 在AB段物體受到電場力、摩擦力和重力,電場力做正功,摩擦力做負(fù)功,由于物體的高度沒有變化,重力不做功,BC段電場力做正功,摩擦力做負(fù)功,重力做負(fù)功;根據(jù)動能定理,全程列動能定理,即可解題.

解答 解:設(shè)AB長s′,BC長s″,BC與水平面的夾角為θ,
全程列動能定理得,qES-mgH-μmgs′-μmgcosθs″-μqEsinθs″=0,即qES-mgH-μmgS-μqEH=0
解得,E=$\frac{mgH+μmgS}{qS-μqH}$,故C正確;
摩擦力的做功大小為μmgS+μqEH,故A錯誤;
電場力做功為qES=mgH+μmgS+μqEH,故電勢能減少量為mgH+μmgS+μqEH,故B錯誤;
由E=$\frac{mgH+μmgS}{qS-μqH}$可知,斜面傾角與電場強度的大小無關(guān),只與S和H有關(guān),故斜面傾角變化時,電場強度不變,故D錯誤;
故選:C

點評 電場力和重力做功只與初末位置有關(guān),與路徑無關(guān),利用動能定理,即可求解,摩擦力由接觸面的粗糙程度和正壓力決定,分析物體的受力,注意三角函數(shù)之間的關(guān)系,就可解出答案.注意要整體分析.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)有一與該平面平行的勻強電場,以O(shè)點為圓心,R=0.2m為半徑畫圓,圓周與坐標(biāo)軸的交點分別為a、b、c、d四個點,測得a、b、c三點的電勢分別為1V、2V、3V,則下列說法正確的是(  )
A.d點的電勢為4V
B.勻強電場的方向沿y軸正方向
C.將一電子從c點移到O點,電子的電勢能增加2eV
D.將一電子沿圓周逆時針從a 點移到b點,電子的電勢能先減小后增大

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

2.如圖所示,小麗在超市里推車購物,若小車和貨物的總質(zhì)量為20kg,小車在水平推力的作用下由靜止開始沿水平地面做勻加速直線運動,加速度大小為0.25m/s2,小車運動了4s,小車運動所受的阻力恒為5N,求:
(1)推力的大小;
(2)4s末小車的速度的大。
(3)4s末撤去推力,小車還能向前運動多遠.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

19.某待測電阻Rx(阻值約20Ω).現(xiàn)在要測量其阻值,實驗室還有如下器材:
A.電流表A1(量程150mA,內(nèi)阻r1約為10Ω)
B.電流表A2(量程20Ma,內(nèi)阻r2=30Ω)
C.定值電阻R0(100Ω)
D.滑動變阻器R(0~10Ω)
E.直流電源E(電動勢約4V,內(nèi)阻較。
F.開關(guān)S與導(dǎo)線若干
(1)在測量的讀數(shù)上,要求電表的示數(shù)大于其總量程的$\frac{1}{3}$.請在圖3虛線框中畫出測量電阻R1的電路圖,并標(biāo)上相應(yīng)元件的符號.
(2)寫出測量電阻Rx的表達式:Rx=$\frac{{I}_{2}({r}_{2}+{R}_{0})}{{I}_{1}-{I}_{2}}$(用已知量和一組直接測得的量的字母表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

6.如圖(a),長度L=0.8m的光滑桿左端固定一帶正電的點電荷A,其電荷量Q=1.8×10-7C;一質(zhì)量m=0.02kg,帶電量為q的小球B套在桿上.將桿沿水平方向固定于某非均勻外電場中,以桿左端為原點,沿桿向右為x軸正方向建立坐標(biāo)系.點電荷A對小球B的作用力隨B位置x的變化關(guān)系如圖(b)中曲線I所示,小球B所受水平方向的合力隨B位置x的變化關(guān)系如圖(b)中曲線II所示,其中曲線II在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范圍可近似看作直線.求:(靜電力常量k=9×109N•m/C2
(1)小球B所帶電量q;
(2)非均勻外電場在x=0.3m處沿細(xì)桿方向的電場強度大小E;
(3)在合電場中,x=0.4m與x=0.6m之間的電勢差U.
(4)已知小球在x=0.2m處獲得v=0.4m/s的初速度時,最遠可以運動到x=0.4m.若小球在x=0.16m處又受到方向向右,大小為0.04N的恒力作用后,由靜止開始運動,為使小球能離開細(xì)桿,恒力作用的最小距離s是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

16.甲、乙兩位同學(xué)要測量一未知電阻Rx的阻值(阻值約1kΩ),實驗室提供的器材如下:
A.待測電阻Rx
B.電源E:電動勢約為3V
C.電流表A1:量程為5mA,內(nèi)阻r1不超過10Ω
D.電流表A2:量程為1mA,內(nèi)阻r2為50Ω
E.滑動變阻器R:最大阻值為50Ω
F.電阻箱R′:阻值0~9999.9Ω
G.開關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)由于沒有電壓表,甲同學(xué)利用電流表A2和電阻箱改裝成一個量程為3V的電壓表,則電流表A2應(yīng)與電阻箱串聯(lián)(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”),電阻箱的阻值應(yīng)為2950Ω.
表示A2改裝后的電壓表,在測量Rx的如圖1實驗電路中誤差較小的是B.

(2)為測量電阻Rx,乙同學(xué)設(shè)計了如圖2電路,實驗中只要保持滑動變阻器的滑片P位置固定,無論怎樣調(diào)節(jié)電阻箱,分壓電路的輸出電壓變化都很。牟僮鞑襟E如下:
A.將滑動變阻器的滑片P放在最左端,閉合開關(guān)S;
B.將電阻箱的阻值調(diào)節(jié)到零,調(diào)節(jié)滑動變器,使電流表A2的指針達到滿偏;
C.保持滑動變阻器的滑片不動,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的指針達到半偏;
D.讀出電阻箱的示數(shù),記為R0;
E.?dāng)嚅_開關(guān),整理器材.
請你根據(jù)已知量與測量量,寫出待測電阻Rx的表達式RX=R0-r2.該測量值與真實值相比偏大(填“偏大”或“偏小”).

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

3.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中,教材中提供了參考案例一:如圖所示,兩個小車放在光滑水平板上,前段各系一條細(xì)繩,繩的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤,盤中可放砝碼.兩個小車后端各系一條細(xì)線,用一個黑板擦把兩條細(xì)線同時按在桌子上,使小車靜止,抬起黑板擦,兩小車同時開始運動,按下黑板擦,兩小車同時停下來.用刻度尺測出兩小車通過的位移之比就等于它們的加速度之比.
(1)上述實驗中,作用在小車上的力是通過測量小盤和砝碼的重力mg得到的,即F=mg,這樣處理會有系統(tǒng)誤差,為了減小系統(tǒng)誤差,小盤和砝碼的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M應(yīng)滿足的關(guān)系是m<<M;為了消除這個系統(tǒng)誤差,有同學(xué)認(rèn)為只要換一下研究對象,在探究加速度與合力關(guān)系時,將小盤中減掉的砝碼放到小車上,合力依然是小盤和砝碼的重力mg,系統(tǒng)誤差就沒有了,他的研究對象應(yīng)該是小盤、砝碼和小車整體;
(2)該參考案列采用的物理思想方法是BD.
A.等效法  B.控制變量法  C.極限法  D.轉(zhuǎn)換法.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

20.如圖所示,三個電阻的阻值分別為:R1=4Ω、R2=24Ω、R3=8Ω,電容器的電容為:C=1μF,電路兩端的電壓為:U=12V,當(dāng)電路兩端撤去電壓后流過電阻R2的電量是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,輕質(zhì)彈簧的上端固定在電梯的天花板上,彈簧下端懸掛一個小球,電梯中有質(zhì)量為50kg的乘客,在電梯運行時乘客發(fā)現(xiàn)輕質(zhì)彈簧的伸長量始終是電梯靜止時的四分之三,已知重力加速度g=10m/s2,由此可判斷(  )
A.電梯可能加速下降,加速度大小為5 m/s2
B.電梯可能減速上升,加速度大小為2.5 m/s2
C.乘客處于超重狀態(tài)
D.乘客對電梯地板的壓力為625 N

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同步練習(xí)冊答案