20．如圖所示，有一半圓弧光滑軌道，半徑為R，在與圓心等高的位置靜止放置一個帶正電的小球A，其質(zhì)量為m，MN之間有一方向水平向左的勻強電場，讓小球A自由滾下進入勻強電場區(qū)域，水平面也是光滑的，下列說法正確的是（　�。�
A．小球一定能穿過MN區(qū)域繼續(xù)運動
B．如果小球一定能穿過MN區(qū)域，電場力做的功為-mgR
C．如果小球沒有穿過MN區(qū)域，小球一定能回到出發(fā)點
D．如果小球沒有穿過MN區(qū)域，只要電場強度足夠大，小球可以到達P點，且到達P點速度大于等于$\sqrt{gR}$

分析 小球進入電場后受到向左的電場力而做減速運動，不一定能穿過電場區(qū)域；根據(jù)能量守恒定律分析小球能否到達P點．根據(jù)動能定理，求解電場力做功．

解答 解：A、小球進入電場后受到向左的電場力而做減速運動，由于MN的寬度和小球進入電場的速度、加速度等條件不明，所以小球不一定能穿過電場區(qū)域，故A錯誤．
B、若小球一定能穿過MN區(qū)域，根據(jù)動能定理得：mgR+W電=$\frac{1}{2}$mv2-0，解得，電場力做的功為 W電=$\frac{1}{2}$mv2-mgR，故B錯誤．
C、如果小球沒有穿過MN區(qū)域，由于電場力和重力做功只與初末位置有關(guān)，根據(jù)能量守恒定律和過程的可逆性可知，小球一定能回到出發(fā)點，而且回到出發(fā)點時速度為零，不可能到達P點，故C正確，D錯誤．
故選：C．

點評 本題考查了帶電小球在電場中的運動，分析清楚小球的運情況、分析小球的受力情況和能量如何轉(zhuǎn)化是正確解題的關(guān)鍵，運用能量守恒定律進行分析可以解題．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．用如圖所示1的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點痕進行測量，即可驗證機械能守恒定律．

（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；
C．用天平測出重錘的質(zhì)量；
D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶；
E．測量紙帶上某些點間的距離；
F．根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．
其中沒有必要進行的或者操作不當?shù)牟襟E，將其選項對應的字母填在下面的空行內(nèi)，并說明其原因：操作不當?shù)牟襟E有：①步驟B是錯誤的．應該接到電源的交流輸出端．②步驟D是錯誤的，應該先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶
沒有必要進行的有：步驟C不必要，因為根據(jù)測量原理，重錘的動能和勢能中都包含了質(zhì)量m，可以約去
（2）利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值．如圖2所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個點A、B、C、D、E，測出A距起始點O的距離為s0，點AC間的距離為s1，點CE間的距離為s2，使用交流電的頻率為f，根據(jù)這些條件計算重錘下落的加速度a=$\frac{{（{{s}_{2}-s}_{1}）f}^{2}}{4}$．（用s1 s2 f表示）
（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加，其原因主要是因為在重錘下落的過程中存在阻力作用，可以通過該實驗裝置測阻力的大�。粢阎�?shù)刂亓铀俣裙J的較準確的值為g，還需要測量的物理量是重錘的質(zhì)量m．試用這些物理量和上圖紙帶上的數(shù)據(jù)符號表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小F=mg-$\frac{{m（{{s}_{2}-s}_{1}）f}^{2}}{4}$．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．小明同學做“研究勻變速直線運動”的實驗．

（1）釋放小車時，實驗裝置如圖1所示，指出該裝置或操作中的錯誤：AC
A．電磁打點計時器接在直流電源上了
B．小車質(zhì)量沒有遠大于鉤碼質(zhì)量
C．小車離打點計時器過遠
D．沒有平衡小車的摩擦力
（2）如圖2為改正裝置后打下的一條紙帶的中間部分，A、B、C、D為其中連續(xù)打出的四個點．
由于操作不慎，C點模糊了，小明仍用此紙帶來研究．從圖上可以讀得A點在刻度尺上位置的讀數(shù)為2.95cm，在打下C點時小車的速度為1.40m/s（此空結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
（3）在第（2）問中，設相鄰計數(shù)點的時間間隔為T，小明設計了測量小車加速度的幾種方法，你認為可行的是：
A．測量出AB的距離XAB，利用XAB=$\frac{1}{2}$aT2求出加速度
B．測出AB的距離XAB和BD的距離XBD，算出AB與BD段的平均速度vAB與VBD，利用a=$\frac{{v}_{BD}-{v}_{AB}}{T}$求出加速度
C．測出AB的距離XAB和BD的距離XBD，利用a=$\frac{{X}_{BD}-2{X}_{AB}}{3{T}^{2}}$ 求出加速度
D．測出AB的距離XAB和B到C模糊處中點的距離XBC，利用a=$\frac{{X}_{BC}-{X}_{AB}}{{T}^{2}}$估測小車的加速度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．如圖所示，一個人站在扶梯水平踏板上相對扶梯保持不動，隨扶梯一起沿斜向上做加速運動，則（　�。�
A．人克服重力做的功等于人的重力勢能增加量
B．支持力對人做的功等于人的機械能的增加量
C．支持力對人做的功等于人的動能的增加量
D．重力對人做負功，所以人的機械能守恒

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

15．某探究小組利用如圖甲所示的裝置來探究動能定理，將一打點計時器固定在斜面上端，一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下．圖乙是打出的一條紙帶點跡清晰的一段，量得Sab=10.88cm，Sbc=13.45cm，Scd=16.00cm，Sde=18.56cm．已知打點計時器在打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，則可計算出打點計時器在打下d點時，小車的速度大小vd=2.16m/s．將斜面做得盡可能光滑，把小車所受重力沿斜面的分力作為小車受到的合力，測得小車的質(zhì)量為M，斜面傾角為θ，還計算了打點計時在打下b點時小車的速度大小vb，已知當?shù)刂亓λ俣葹間．利用從b點到d點的過程來探究動能定理，應該判斷Mgsinθ（Sbc+Scd）和$\frac{1}{2}M{{v}_g3qmef7}^{2}-\frac{1}{2}M{{v}_}^{2}$是否相等（用題中的物理量符號表示）．本實驗產(chǎn)生誤差的主要原因有小車與斜面間存在摩擦阻力作用（寫出一條主要原因）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

5．現(xiàn)有一特殊電池，它的電動勢E約為9V，內(nèi)阻r約為40Ω，已知該電池允許輸出的最大電流為50mA．為了測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻，某同學利用如圖甲所示的電路進行實驗，圖中電流表的內(nèi)阻RA已經(jīng)測出，阻值為5Ω，R為電阻箱，阻值范圍0～999.9Ω，R0為定值電阻，對電路起保護作用．
（1）實驗室備有的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格：
A．10Ω　　　　B．50Ω　 C．150Ω　 D．500Ω
本實驗選用哪一種規(guī)格的定值電阻最好？答：C
（2）該同學接入符合要求的R0后，閉合開關(guān)K，調(diào)整電阻箱的阻值，讀取電流表的示數(shù)，記錄多組數(shù)據(jù)，作出了圖乙所示的圖線，則根據(jù)該同學作出的圖線可求得該電池的電動勢E=10V，內(nèi)阻r=45Ω

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．為了研究過山車的原理，物理小組提出了下列的設想：取一個與水平方向夾角為37°、長為L=2.0m的粗糙的傾斜軌道AB，通過水平軌道BC與豎直圓軌道相連，出口為水平軌道DE，整個軌道除AB段以外都是光滑的．其中AB與BC軌道以微小圓弧相接，如圖所示．一個質(zhì)量為2kg的小物塊以初速度v0=4.0m/s，從某一高處水平拋出，恰從A點無碰撞地沿傾斜軌道滑下．已知物塊與傾斜軌道AB的動摩擦因數(shù)μ=0.5（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）：
（1）求小物塊的拋出點和A點的高度差；
（2）求小物塊沿著軌道AB運動的過程中克服摩擦力所做的功；
（3）為了讓小物塊能沿著軌道運動，并從E點飛出，則豎直圓軌道的半徑應該滿足什么條件？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．如圖所示為氫原子的能級圖．現(xiàn)有大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷，下列說法正確的是（　�。�
A．氫原子由n=3躍遷到n=2能級時，其核外電子的動能將減小
B．這些氫原子總共可輻射出三種不同頻率的光
C．這些氫原子躍遷時輻射出光子能量的最大值為10.2eV
D．氫原子由n=3躍遷到n=1產(chǎn)生的光照射逸出功為6.34eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．發(fā)現(xiàn)萬有引力定律和測出引力常量的科學家分別是（　　）
A．開普勒、卡文迪許B．開普勒、伽利略C．牛頓、卡文迪許D．牛頓、伽利略

查看答案和解析>>

同步練習冊答案