(2013?開封一模)如圖所示,半徑為R的環(huán)形塑料管豎直放置,AB為該環(huán)的水平直徑,且管的內(nèi)徑遠(yuǎn)小于環(huán)的半徑,環(huán)的A、B及其以下部分處于水平向左的勻強(qiáng)電場中,管的內(nèi)壁光滑.現(xiàn)將一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小球從管中A點由靜止釋放,已知qE=mg,以下說法正確的是(  )
分析:小球運動過程中,受到重力、支持力和電場力,只有重力和電場力做功;其中重力做功等于重力勢能的減小量,電場力做的功等于電勢能的減小量,根據(jù)功能關(guān)系、向心力公式和牛頓第二定律列式分析.
解答:解:B、當(dāng)小球重力和電場力的合力正好沿半徑方向時,小球的速度最大,所以速度最大點在D點的左側(cè),故A錯誤;
D、第一次過D點時,根據(jù)動能定理,有mgR+qER=
1
2
mv1D2①,根據(jù)向心力公式,有N1D-mg=m
v
2
1D
R
②,解得N1D=5mg
第一次過C點,根據(jù)向心力公式,有N1C+mg=m
v
2
1C
R
,根據(jù)動能定理可知:第一次經(jīng)過C點的動能為:2EqR-mgR=mgR,
故N1C=mg,故D正確;
A、只有重力和電場力做功,帶電小球到達(dá)B點,重力勢能不變,電勢能減小,故有動能,其動能大小等于電場力做的功,為qE?2R=2mgR,故A錯誤;
C、從A點釋放到第二次到C點過程,根據(jù)動能定理,有-mgR+2qE?2R=
1
2
mv2C2③,據(jù)向心力公式,有N2C+mg=m
v
2
2C
R

解得N2C=5mg,故C錯誤;
故選D.
點評:本題關(guān)鍵要分析求出小球的運動,然后多次根據(jù)動能定理、向心力公式和牛頓第二定律列式求解.
練習(xí)冊系列答案
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(2013?開封一模)如圖所示,有一個等腰直角三角形的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,其直角邊長為L,磁場方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一邊長為L總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd,從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁 場區(qū)域.取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流為正,則表示線框中電流i隨bC邊的位置坐標(biāo)x變化的圖象正確的是( 。

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(2013?開封一模)如圖所示K與虛線MN之間是加速電場.虛線MN與PQ之間是勻強(qiáng)電場,虛線PQ與熒光屏之間是勻強(qiáng)磁場,且MN、PQ與熒光屏三者互相平行.電場和磁場的方向如圖所示.圖中A點與O點的連線垂直于熒光屏.一帶正電的粒子由靜止被加速從A點離開加速電場,速度方向垂直于偏轉(zhuǎn)電場方向射入偏轉(zhuǎn)電場,在離開偏轉(zhuǎn)電場后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,最后恰好垂直地打在圖中的熒光屏上.已知電場和磁場區(qū)域在豎直方向足夠長,加速電場電壓與偏轉(zhuǎn)電場的場強(qiáng)關(guān)系為U=
Ed
2
,式中的d是偏轉(zhuǎn)電場的寬度且為已知量,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度E和帶電粒子離開加速電場的速度v0關(guān)系符合表達(dá)式v0=
E
B
,如圖所示,試求:
(1)畫出帶電粒子的運動軌跡示意圖,
(2)磁場的寬度L為多少?
(3)改變磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,則熒光屏是出現(xiàn)的亮線長度是多少?

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(2013?開封一模)如圖所示,水平放置的平行板電容器中有一個帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)將滑動變阻器滑片P向左移動,則( 。

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(2013?開封一模)如圖所示為一傳送帶裝置,其中AB段是水平的,長度LAB=5m,傾角為θ=37°,AB和BC在B點通過一段極短的圓弧連接(圖中未畫出圓弧),傳送帶以的恒定速率v=4m/s順時針運轉(zhuǎn).已知工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度g=l0m/s2.現(xiàn)將一個工件(可看作質(zhì)點)無初速地放在A點,求:
(1)工件第一次到達(dá)B點所用的時間;
(2)工件沿傳送帶上升的最大高度.

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