【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)有一個半徑為R的圓周,另外空間有一平行于圓周平面的勻強電場,A、D兩點為圓周上和圓心同一高度的點,C點為圓周上的最高點。在與OA夾角為的圓弧B點上有一粒子源,以相同大小的初速度v0在豎直面(平行于圓周面)內(nèi)沿各個方向發(fā)射質量為m,帶電的同種微粒,在對比通過圓周上各點的微粒中,發(fā)現(xiàn)從圓周D點上離開的微粒機械能最大,從圓周E點(OE與豎直方向夾角)上離開的微粒動能最大,已知重力加速度為,取最低點F所在水平面為重力零勢能面。則有( 。

A.電場一定沿OD方向,且電場力等于mg

B.通過E點的微粒動能大小為(1)mgRmv

C.動能最小的點可能在BC圓弧之間

D.A點的動能一定小于B

【答案】BC

【解析】

AB.在D點微粒機械能最大,說明BD電場力做功最大,由數(shù)學關系知過D點做圓的切線為電場的等勢線,即電場力沿OD方向,帶電粒子電性未知,場強方向不能確定。

E點微粒動能最大,說明BE合力做功最多,即重力電場力的合力方向沿OE,有

解得

動能定理有

故選項A錯誤、B正確;

COE反向延長線與圓的交點,為等效重力的最高點,合力做的負功最大,動能最小,選項C正確;

DB點到A點等效重力(合力)做正功,動能增加,選項D錯誤。

故選BC

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,質量為m的小球用水平輕質彈簧系住,并用傾角θ=37°的木板托住,小球處于靜止狀態(tài),彈簧處于壓縮狀態(tài),則( )

A. 小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上

B. 彈簧彈力不可能為

C. 小球可能受三個力作用

D. 木板對小球的作用力有可能小于小球的重力mg

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A.增大加速電壓U1,增大偏轉電壓U2

B.增大加速電壓U1,減小偏轉電壓U2

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D.減小加速電壓U1,減小偏轉電壓U2

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A.粒子在磁場中做圓周運動的周期

B.粒子在磁場中做圓周運動的半徑

C.粒子在磁場中做圓周運動的速度

D.該粒子的比荷

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【題目】如圖所示,用質量為m的重物通過滑輪牽引小車,使它在長木板上運動,打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況。利用該裝置可以完成探究功與速度的關系的實驗。

1)實驗中,需要平衡摩擦力和其他阻力,正確操作方法是_______ (選填選項前的字母)。

A.將長木板帶滑輪的左端墊高

B.將長木板不帶滑輪的右端墊高

_______(選填選項前的字母)且計時器打點的情況下,輕推一下小車,若小車拖著紙帶做勻速運動,表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響。

A.不掛重物 B.掛上重物

2)接通電源,釋放小車,打點計時器在紙帶上打下一系列點,將打下的第一個點標為O。在紙帶上依次取AB、C……若干個計數(shù)點,已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T。測得A、B、C……各點到O點的距離為x1、x2x3……,如圖所示。

實驗中,重物質量遠小于小車質量,可認為小車所受的拉力大小為mg。從打O點到打某計數(shù)點的過程中,拉力對小車做的功W,打某計數(shù)點時小車的速度v。同時以v2為縱坐標,W為橫坐標,利用實驗數(shù)據(jù)作出如圖所示的v2–W圖象。

分析實驗圖像:該圖線與斜率有關的物理量應是_________。(選填選項前的字母)。

A.加速度 B.位移 C.質量 D.時間

3)假設已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響,但重物質量不滿足遠小于小車質量的條件,則從理論上分析,則v2–W圖像________。

A.一條傾斜直線

B.一條末端向上彎曲圖像

C.一條末端向下彎曲圖像

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【題目】如圖所示,P、Q為水平平行放置的足夠長光滑金屬導軌,相距L1m。導軌間接有R1=6Ω、R2=18Ω的電阻,標稱“3V、3W”的燈泡。電阻r=2Ω的導體棒ab跨放在導軌上并與導軌接觸良好,棒的質量為m0.5kg,棒的中點用垂直棒的細繩經(jīng)光滑輕質定滑輪與物塊相連,物塊的質量M1.5kg。在導體棒ab所處區(qū)域存在磁感應強度為B方向豎直向上的勻強磁場,且范圍足夠大。已知開始時物塊距地面H=0.6m,當物塊由靜止釋放下降h=0.3m時,燈泡已穩(wěn)定正常發(fā)光(導軌的電阻不計,g10m/s2)。求:

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(2)若不考慮燈泡電阻的變化,則從物塊釋放到落地時間內(nèi)通過金屬棒的電荷量和該過程中電路產(chǎn)生的焦耳熱。

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