13.如圖所示,一個電量為-Q的點電荷甲,固定在絕緣水平面上的O點.另一個電量為+q及質(zhì)量為m的點電荷乙,從A點以初速度v0沿它們的連線向甲運動,到B點的速度最小為v.已知點電荷乙與水平面的動摩擦因數(shù)為μ、AB間距離為L0及靜電力常量為k,則(  )
A.OB間的距離為$\sqrt{\frac{kQq}{μmg}}$
B.點電荷乙能越過B點向左運動,其電勢能仍增多
C.在點電荷甲形成的電場中,AB間電勢差UAB=$\frac{μmg{L}_{0}+\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}}{q}$
D.從A到B的過程中,電場力對點電荷乙做的功為W=μmgL0+$\frac{1}{2}$mv02-$\frac{1}{2}$mv2

分析 本題首先要正確分析物體受力特點,明確力和運動的關(guān)系,在本題中注意滑動摩擦力的大小方向不變,兩球靠近過程中庫侖力逐漸增大,小球先減速后加速,根據(jù)牛頓第二定律和功能關(guān)系可正確解答

解答 解:A、當(dāng)速度最小時有:mgμ=F=k$\frac{Qq}{{r}^{2}}$,解得:r=$\sqrt{\frac{kQq}{μmg}}$,故A正確;
B、在小球向左運動過程中電場力一直做正功,因此電勢能一直減小,故B錯誤;
C、點電荷從A運動B過程中,根據(jù)動能定理有:UABq-mgμL0=$\frac{1}{2}{mv}_{\;}^{2}-\frac{1}{2}{mv}_{0}^{2}$,解得,UAB=$\frac{μmg{L}_{0}+\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}}{q}$.故C正確.
D、從A到B的過程中,電場力對點電荷乙做的功為W=UABq=mgμL0+$\frac{1}{2}{mv}_{\;}^{2}-\frac{1}{2}{mv}_{0}^{2}$,故D錯誤.
故選:AC

點評 本題在借助庫侖力的基礎(chǔ)知識,考查了力與運動、牛頓第二定理、動能定理等基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用,是考查學(xué)生綜合能力的好題

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

8.繞地球圓周運動的兩個衛(wèi)星相同時間內(nèi)運動的路程之比25:9,兩個衛(wèi)星速度之比為25:9,周期之比為729:15625.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.為了測定電源電動勢E、內(nèi)電阻r的大小并同時描繪出小燈泡的伏安特性曲線,某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路.閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,同時記錄電阻箱的阻值R,電壓表V1的示數(shù)U1,電壓表V2的示數(shù)U2.根據(jù)記錄數(shù)據(jù)計算出流過電阻箱的電流I,分別描繪了a、b兩條U-I圖線,如圖乙所示.請回答下列問題:

(1)寫出流過電阻箱的電流I的表達(dá)式I=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{R}$;(用U1、U2、R表示)
(2)電源兩端電壓隨電流變化的圖象是b(選填“a”或“b”);當(dāng)電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0Ω時,兩條圖線存在交點;
(3)根據(jù)圖乙可以求得電源的電動勢E=3.0V,內(nèi)電阻r=2.0Ω,該電路中小燈泡消耗的最大功率為1.0W.(本小題結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖所示,在水平面內(nèi)金屬桿ab可在平行金屬導(dǎo)軌上無摩擦滑動,金屬桿電阻R0=0.5Ω,長L=0.3m,導(dǎo)軌一端串接一電阻R=1Ω,勻強磁場磁感應(yīng)強度B=2T,與導(dǎo)軌平面垂直.當(dāng)ab在水平外力F作用下,以v=5m/s向右勻速運動過程中,求:
(1)ab桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E和ab間的電壓U;
(2)所加沿導(dǎo)軌平面的水平外力F的大;
(3)拉力的功率P
(4)在2s時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

8.在“測定金屬的電阻率”實驗中,所用測量儀器均已校準(zhǔn).待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm.
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,其中某一次測量結(jié)果如圖1所示,其讀數(shù)應(yīng)為0.397mm(該值接近多次測量的平均值).
(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx.實驗所用器材為:電池組(電動勢3V,內(nèi)阻約1Ω)、電流表(內(nèi)阻0.1Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3kΩ)、滑動變阻器R(0~20Ω,額定電流2A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干.
某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路,進(jìn)行實驗測量,記錄數(shù)據(jù)如下:
次數(shù)1234567
U/V0.100.300.701.001.501.702.30
I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520
由以上實驗數(shù)據(jù)可知,他們測量Rx是采用圖2中的甲圖(選填“甲”或“乙”).

(3)圖是測量Rx的實驗器材實物圖,圖3中已連接了部分導(dǎo)線,滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端.請根據(jù)(2)所選的電路圖,補充完成圖3中實物間的連線,并使閉合開關(guān)的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞.

(4)這個小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系,如圖4所示,圖中已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個坐標(biāo)點.請在圖中標(biāo)出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點,并描繪出U-I圖線.由圖線得到金屬絲的阻值Rx=4.5Ω(保留兩位有效數(shù)字)
(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為C(填選項前的符號).
A.1×10-2Ω•m  B.1×10-3Ω•m   C.1×10-6Ω•m  D.1×10-8Ω•m
(6)任何實驗測量都存在誤差.本實驗所用測量儀器均已校準(zhǔn),下列關(guān)于誤差的說法中正確的選項是D
A.用螺旋測微器測量金屬絲直徑時,由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差
B.由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差
C.若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi),可以消除由測量儀表引起的偶然誤差
D.用U-I圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.如圖所示,水平面上停放著A,B兩輛小車,質(zhì)量分別為M和m.M>m,兩小車相距為L,人的質(zhì)量也為m,另有質(zhì)量不計的硬桿和細(xì)繩.第一次人站在A車上,桿插在B車上;第二次人站在B車上,桿插在A車上;若兩種情況下人用相同大小的水平作用力拉繩子,使兩車相遇,不計阻力,兩次小車從開始運動到相遇的時間分別為t1和t2,則( 。
A.t1等于t2B.t1小于t2
C.t1大于t2D.條件不足,無法判斷

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖甲所示為示波管的構(gòu)造示意圖,現(xiàn)在x-x′上加上uxx′-t信號(如圖乙所示,周期為2T);在y-y′上加上uyy′-t信號(如圖丙所示,周期為T),則在示波管屏幕上看到的圖形是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.A、B兩個離子同時從勻強磁場的直邊界上的P、Q點分別以60°和30°(與邊界的夾角)射入磁場,又同時分別從Q、P點穿出,如圖所示.設(shè)邊界上方的磁場范圍足夠大,下列說法中正確的是( 。
A.A為正離子,B的負(fù)離子B.A、B兩離子運動半徑之比1:$\sqrt{3}$
C.A、B兩離子速率之比為1:$\sqrt{3}$D.A、B兩離子的比荷之比為2:1

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示,一簡諧橫波在t=0時的波形是圖中實線,在t1=0.2s時的波形是圖中虛線,P為介質(zhì)中x=4m處的質(zhì)點,則( 。
A.該波一定沿x軸正方向傳播
B.該波的傳播速度可能為5m/s
C.從t=0開始,質(zhì)點P經(jīng)過0.2s沿x軸正方向運動1m
D.t=0.4s時,質(zhì)點P的位置y=4cm

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同步練習(xí)冊答案