7.如圖所示,一個(gè)電荷量為-Q的點(diǎn)電荷甲,固定在絕緣水平面上的O點(diǎn).另一個(gè)電量為+q、質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷乙,從A點(diǎn)以初速度v0沿它們的連線向甲運(yùn)動(dòng),到B點(diǎn)時(shí)的速度為v.且為運(yùn)動(dòng)過程中速度的最小值.已知點(diǎn)電荷乙與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,AB間距離為L(zhǎng)0,靜電力常量為k,則下列說法正確的是( 。
A.點(diǎn)電荷乙從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,加速度先變大后變小
B.OB間的距離為$\sqrt{\frac{kOq}{μmg}}$
C.點(diǎn)電荷乙能越過B點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng),其電勢(shì)能增多
D.在點(diǎn)電荷甲形成的電場(chǎng)中,AB間電勢(shì)差UAB=$\frac{μmg{L}_{0}+\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}}{q}$

分析 正確分析物體受力特點(diǎn),明確力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,在本題中注意滑動(dòng)摩擦力的大小方向不變,兩球靠近過程中庫侖力逐漸增大,小球先減速后加速,根據(jù)牛頓第二定律和功能關(guān)系可正確解答.

解答 解:A、滑動(dòng)摩擦力的大小方向不變,兩球靠近過程中庫侖力逐漸增大,小球在運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)之前,有μmg-F=ma,因此物體做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B、當(dāng)速度最小時(shí)有:mgμ=F=k$\frac{Qq}{{r}^{2}}$,所以解得:r=$\sqrt{\frac{kQq}{μmg}}$,故B正確;
C、在小球向左運(yùn)動(dòng)過程中電場(chǎng)力一直做正功,因此電勢(shì)能一直減小,故C錯(cuò)誤;
D、點(diǎn)電荷從A運(yùn)動(dòng)B過程中,根據(jù)動(dòng)能定理有:UABq-mgμL0=$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$,
所以解得AB間電勢(shì)差UAB=$\frac{μmg{L}_{0}+\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}}{q}$,故D正確;
故選:BD.

點(diǎn)評(píng) 本題在借助庫侖力的基礎(chǔ)知識(shí),考查了力與運(yùn)動(dòng)、牛頓第二定理、動(dòng)能定理等基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用,是考查學(xué)生綜合能力的好題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.一個(gè)小型電勢(shì)器若接在輸出電壓為10V的直流電源上,消耗電功率為P;若把它接在某個(gè)正弦交流電源上,其消耗的功率為$\frac{P}{2}$.如果電勢(shì)器電阻不變,則此交流電源輸出電壓的最大值為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

18.如圖中(a)所示是“探究質(zhì)量一定的物體加速度與作用力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置.研究對(duì)象是放在長(zhǎng)木板上的小車,小車的質(zhì)量為m,長(zhǎng)木板水平放置,小車前端拴著細(xì)輕繩,跨過定滑輪,下面吊著砂桶,當(dāng)砂和桶總質(zhì)量遠(yuǎn)小于(填“等于”、“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”)小車質(zhì)量時(shí),可認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車的作用力等于砂和桶的總重力mg,用改變砂子質(zhì)量的辦法,來改變對(duì)小車的作用力F,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出小車的加速度a,得出若干組F和a的數(shù)據(jù),畫出a-F圖線(如圖(b)所示).分析這一圖線,直線明顯沒有通過原點(diǎn),這不符合牛頓第二定律的a和F的正比關(guān)系,這是因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)中未平衡摩擦力或平衡不足.實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力時(shí)應(yīng)稍微抬高木板無滑輪端使得不掛砂桶(選填“掛砂桶”或“不掛砂桶”)的小車在木板上勻速下行.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,平行且等間距的一組實(shí)線可能是電場(chǎng)線也可能是等勢(shì)線,虛線是一電子在電場(chǎng)中以一定的初速度只在電場(chǎng)力的作用下由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的軌跡.則下列說法中正確的是( 。
A.a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)高
B.電子從a點(diǎn)到b點(diǎn)動(dòng)能減小,電勢(shì)能增加
C.電子從a點(diǎn)到b點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
D.電子在a點(diǎn)的動(dòng)能和電勢(shì)能之和大于電子在b點(diǎn)動(dòng)能和電勢(shì)能之和

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.在豎直平面內(nèi),以虛線為界分布著如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),其中勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向下,大小為E;勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外,大小為B,虛線與水平線之間的夾角為θ=45°.一個(gè)帶正電的粒子質(zhì)量為m,電量為q,從O點(diǎn)以速度v0水平射入勻強(qiáng)磁場(chǎng),當(dāng)?shù)谝淮螐拇艌?chǎng)區(qū)域經(jīng)虛線進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)(此時(shí)作為第一次經(jīng)過虛線)設(shè)法使該帶電粒子的電量不變,電性相反.(粒子重力忽略不計(jì),電場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域足夠大).試求:
(1)帶電粒子第1次通虛線時(shí)距O點(diǎn)的距離;
(2)帶電粒子從O點(diǎn)開始到第3次通過虛線時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間;
(3)若帶電粒子第4次通過虛線時(shí)要被放在虛線處的粒子回收裝置回收(該裝置不考慮大。,則該回收裝置放在距O點(diǎn)的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.氣缸長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m(氣缸厚度可忽略不計(jì)),固定在水平面上,氣缸中有橫街面積為S=100cm2的光滑活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體.已知當(dāng)溫度t=27℃,大氣壓強(qiáng)p0=1×105Pa時(shí),氣柱長(zhǎng)度l0=0.4m,現(xiàn)用水平拉力向右緩慢拉動(dòng)活塞,求:
①若拉動(dòng)活塞過程中溫度保持27℃,活塞到達(dá)缸口時(shí)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)
②若氣缸,活塞絕熱,拉動(dòng)活塞到達(dá)缸口時(shí)拉力大小為500N,求此時(shí)缸內(nèi)氣體溫度.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.總質(zhì)量為M的兩物塊A、B靜止疊放在水平面上上,用輕繩通過滑輪將A、B連接,A與B及水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,對(duì)滑輪軸施加一個(gè)水平力F,如圖所示:
(1)若A、B能以相同的加速度向右運(yùn)動(dòng),求A、B兩物塊的質(zhì)量之比最小為多少?
(2)若mA=4kg、mB=2kg,μ=0.4,要使A能在水平面上運(yùn)動(dòng),以水平力F應(yīng)滿足什么條件?若F=28N,求A、B的加速度各為多大?取g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖所示,是將滑動(dòng)變阻器作分壓器用的電路,A、B為分壓器的輸出端,滑動(dòng)變阻器的總阻值為R,負(fù)載電阻的阻值也是R,電源電壓為U保持恒定.求:
(1)輸出電壓UAB的取值范圍?
(2)當(dāng)滑動(dòng)片P位于變阻器的中央時(shí),輸出電壓UAB等于多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示的“S”字形玩具軌道,該軌道是用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成,固定在豎直平面內(nèi),軌道彎曲部分是由兩個(gè)半徑相等半圓連接而成,圓半徑比細(xì)管內(nèi)徑大得多,軌道底端與水平地面相切,彈射裝置將一個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從a點(diǎn)水平彈射向b點(diǎn)并進(jìn)入軌道,經(jīng)過軌道后從P點(diǎn)水平拋出,已知小物體與地面ab段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,不計(jì)其它機(jī)械能損失,ab段長(zhǎng)L=1.25m,圓的半徑R=0.1m,小物體質(zhì)量m=0.01kg,軌道總質(zhì)量為M=0.15kg,g=10m/s2,求:
(1)若v0=5m/s,小物體從P點(diǎn)拋出后的水平射程;
(2)設(shè)小球進(jìn)入軌道之前,軌道對(duì)地面的壓力大小等于軌道自身的重力,當(dāng)v0至少為多少時(shí),軌道對(duì)地面的壓力為零.

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