【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球在電場強(qiáng)度為E、區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場中,以初速度v0沿ON在豎直面內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng).ON與水平面的夾角為30°,重力加速度為g,且mg=Eq,則( )

A. 電場方向豎直向上

B. 小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為g

C. 小球上升的最大高度為

D. 若小球在初始位置的電勢能為零,則小球電勢能的最大值為

【答案】BD

【解析】

小球做勻變速直線運(yùn)動(dòng),合力應(yīng)與速度在同一直線上,即在ON直線上,因,所以電場力與重力關(guān)于ON對稱,根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得:電場力與水平方向的夾角應(yīng)為,受力情況如圖一所示,合力沿ON方向向下,大小為,所以加速度為,方向沿ON向下.故A錯(cuò)誤;由題意可得:小球做勻變速直線運(yùn)動(dòng),合力應(yīng)與速度在同一直線上,即在ON直線上,因mg=Eq,所以電場力Eq與重力關(guān)于ON對稱,根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得:電場力qE與水平方向的夾角應(yīng)為30°,受力情況如圖一所示,合力沿ON方向向下,大小為mg,所以加速度為g,B項(xiàng)正確;經(jīng)對A的分析可知,小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得最大位移為,則最大高度為,故C錯(cuò)誤;若小球在初始位置的電勢能為零,在減速運(yùn)動(dòng)至速度為零的過程中,小球克服電場力做功和克服重力做功是相等的,由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知,小球的初動(dòng)能一半轉(zhuǎn)化為電勢能,一半轉(zhuǎn)化為重力勢能,初動(dòng)能為,小球的最大電勢能為,故D正確。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】S為一離子源,它能機(jī)會(huì)均等地向MN右方空間各方向持續(xù)地大量發(fā)射相同的正離子,離子質(zhì)量為m,電量為q,速率為v0.在S右側(cè)有一半徑為R的圓屏,OO是過其圓心且垂直圓面的中心軸線。試對下面兩種加入電場的情形求解(不考慮離子的重力和離子之間的相互作用):

(1)如果S與圓屏間有范圍足夠大的電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場,方向垂直屏向左,要使由S發(fā)射的離子能打到屏上,求S與屏的最大距離。

(2)如果S與圓屏間有范圍足夠大的電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場,方向垂直屏向右,要使S發(fā)射的所有離子都能打到屏上,求S與屏的最大距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了求出樓房高度,讓一石子從樓頂自由下落,空氣阻力不計(jì),測出下列哪個(gè)物理量的值能計(jì)算出樓房的高度(當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g已知)(  )

A. 石子開始下落1s內(nèi)的位移

B. 石子落地時(shí)的速度

C. 石子最后1s內(nèi)的位移

D. 石子通過最后1m的時(shí)間

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,AB為豎直放置的平行金屬板,在兩極板間用絕緣線懸掛一帶電小球。開始時(shí)開關(guān)S閉合且滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭Pa處,此時(shí)絕緣線向右偏離豎直方向。(電源的內(nèi)阻不能忽略)下列判斷正確的是(  )

A. 小球帶負(fù)電

B. 當(dāng)滑動(dòng)頭從ab滑動(dòng)時(shí),絕緣線的偏角θ變大

C. 當(dāng)滑動(dòng)頭從ab滑動(dòng)時(shí),電流表中有電流,方向從上向下

D. 當(dāng)滑動(dòng)頭停在b處時(shí),電源的輸出功率一定大于滑動(dòng)頭在a處時(shí)電源的輸出功率

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑水平面上有一異形滑塊ABCD在向左做勻變速運(yùn)動(dòng),豎直平面內(nèi)存在勻強(qiáng)電場,斜面BCAB光滑絕緣,上面分別有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a、b相對滑塊靜止,其中小球b帶負(fù)電,電荷量大小為q,小球a不帶電。重力加速度為g,則下列說法中正確的是

A. 滑塊加速度大小為

B. 滑塊加速度大小為

C. 電場強(qiáng)度的最小值為

D. 電場強(qiáng)度的最小值為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,MPQO為有界的豎直向下的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E,ACB為光滑固定的半圓形軌道,軌道半徑為R,A、B為圓水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn),AC圓弧。一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為-q的帶電小球,A點(diǎn)正上方高為H處由靜止釋放,并從A點(diǎn)沿切線進(jìn)入半圓軌道。不計(jì)空氣阻力及一切能量損失,關(guān)于帶電小球的運(yùn)動(dòng)情況,下列說法正確的是(  )

A. 小球在AC部分不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B. 若小球能從B點(diǎn)離開,上升的高度一定小于H

C. 小球一定能從B點(diǎn)離開軌道

D. 小球到達(dá)C點(diǎn)的速度可能為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測定一捆長度約為100m的銅導(dǎo)線(電阻約為1.5Ω)的實(shí)際長度,首先利用螺旋測微器測量其直徑,如圖1所示,再利用圖2所示的電路測出銅導(dǎo)線的電阻。

可供使用的器材有

電流表:量程0.6A,內(nèi)阻約0.2Ω;

電壓表:量程3V,內(nèi)阻約9kΩ;

滑動(dòng)變阻器R1:最大阻值;

滑動(dòng)變阻器R2:最大阻值20Ω;

定值電阻:Ro=3Ω

電源:電動(dòng)勢6V,內(nèi)阻可不計(jì);

開關(guān)、導(dǎo)線若干

回答下列問題:

1由圖1可知,銅導(dǎo)線的直徑D= _____________mm;

2實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_____________(選填“R1“R2"”),閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至_____________(選填“a”“b”)

3根據(jù)圖2所示的實(shí)物圖,在方框內(nèi)畫出其電路圖________;(銅導(dǎo)線用電阻元件符號(hào)表示)

4調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,電壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)為I,銅的電阻率為ρ,不考慮電表內(nèi)阻對實(shí)驗(yàn)的影響,則導(dǎo)線的長度為_____________ (用已知和所測量的字母表示)

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【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)的平面直角坐標(biāo)系xoy中,x軸上方有水平向右的勻強(qiáng)電場,有一質(zhì)量為m,電荷量為﹣q(﹣q<0)的帶電絕緣小球,從y軸上的P(0,L)點(diǎn)由靜止開始釋放,運(yùn)動(dòng)至x軸上的A(﹣L,0)點(diǎn)時(shí),恰好無碰撞地沿切線方向進(jìn)入在x軸下方豎直放置的四分之三圓弧形光滑絕緣細(xì)管.細(xì)管的圓心O1位于y軸上,交y軸于點(diǎn)B,交x軸于A點(diǎn)和C(L,0)點(diǎn).該細(xì)管固定且緊貼x軸,內(nèi)徑略大于小球外徑.小球直徑遠(yuǎn)小于細(xì)管半徑,不計(jì)一切阻力,重力加速度為g.求:

(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大。

(2)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對管的壓力的大小和方向;

(3)小球從C點(diǎn)飛出后會(huì)落在x軸上的哪一位置.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B為一對平行板,板長為L,兩板間的距離為d,板間區(qū)域內(nèi)充滿著勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里,一個(gè)質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的帶電粒子自靜止開始經(jīng)M、N兩平行金屬板間的電場加速后,從A、B兩板的中間沿垂直于磁感線的方向射入磁場.(不計(jì)粒子的重力)求:

(1)若粒子的初速度為0,MN兩板間的電壓為U,求射出電場時(shí)粒子的速度大小.

(2)粒子以上述速度射入勻強(qiáng)磁場后做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是多大?

(3)MN兩極板間的電壓U應(yīng)在什么范圍內(nèi),粒子才能從磁場內(nèi)射出?

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