精英家教網(wǎng)如圖所示,長為L,傾角為θ的光滑絕緣斜面處于電場中,一帶電量為+q,質(zhì)量為m的小球,以初速度v0由斜面底端的A點開始沿斜面上滑,到達斜面頂端的速度仍為v0,則( 。
A、A、B兩點的電勢差一定為
mgLsinθ
q
B、小球在B點的電勢能一定大于小球在A點的電勢能
C、若電場是勻強電場,則該電場的最小值一定是
mgsinθ
q
D、若該電場是斜面中點正上方某點的點電荷Q產(chǎn)生的,則Q一定是正電荷
分析:根據(jù)動能定理和電場力做功公式結(jié)合,求解A、B兩點的電勢差.根據(jù)電場力做功的正負,判斷小球電勢能的大小,當電場力做正功時,小球電勢能減;相反,電勢能增大.若電場是勻強電場,根據(jù)力學知識確定電場力的最小值,再確定場強的最小值.由電勢關(guān)系,判斷該電場是否由斜面中點正上方某點的點電荷Q產(chǎn)生的.
解答:解:A、根據(jù)動能定理得:-mgLsinθ+qUAB=
1
2
mv02-
1
2
mv02,得到,UAB=
mgLsinθ
q
,故A正確.
B、小球從A運動到B的過程中,重力勢能增加,電勢能減小,則小球在B點的電勢能一定小于小球在A點的電勢能,故B錯誤.
C、若電場力與重力、支持力的合力為零時,小球做勻速直線運動,到達B點時小球速度仍為v0.小球的重力沿斜面向下的分力為mgsinθ一定,則當電場力沿斜面向上,大小為F=mgsinθ時,電場力最小,場強最小,又電場力F=Eq,則該電場的場強的最小值一定是:
mgsinθ
q
,故C正確.
D、若該電場是斜面中點正上方某點的點電荷Q產(chǎn)生的,則小球在A、B兩點電勢相等,電勢能相等,重力做負功,小球到達到B點的速度小于v0,所以Q一定帶負電,故D錯誤.
故選:AC.
點評:本題是帶電體在電場中運動問題,要轉(zhuǎn)換頭腦,就把電場力當作一般的力,將這類問題當作力學問題去處理,可增強信心.
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科目:高中物理 來源: 題型:

(12分)為了研究過山車的原理,物理小組提出了下列的設(shè)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。一個小物塊以初速度,從某一高處水平拋出,到A點時速度方向恰沿AB方向,并沿傾斜軌道滑下。已知物塊與傾斜軌道的動摩擦因數(shù)(g取10m/s2,)求:

       (1)小物塊的拋出點和A點的高度差;

   (2)要使小物塊不離開軌道,并從水平軌道DE滑出,求豎直圓弧軌道的半徑應該滿足什么條件;

   (3)為了讓小物塊不離開軌道,并且能夠滑回傾    斜軌道AB,則豎直圓軌道的半徑應該滿足什么條件。

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