(2010?四川)如圖所示,圓弧虛線表示正點(diǎn)電荷電場的等勢面,相鄰兩等勢面間的電勢差相等.光滑絕緣直桿沿電場方向水平放置并固定不動,桿上套有一帶正電的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),滑塊通過絕緣輕彈簧與固定點(diǎn)O相連,并以某一初速度從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn),OM<ON.若滑塊在M、N時彈簧的彈力大小相等,彈簧始終在彈性限度內(nèi),則( 。
分析:因為OM<ON,但是彈簧的彈力大小相等,則在M點(diǎn)彈簧縮短、在N點(diǎn)彈簧伸長;彈簧水平向左的分力與電場力大小未知,所以A選項中速度一直增大有可能;等差等勢面電場力做功相等,故B錯誤;如果滑塊先加速后減速,則C選項正確;在彈簧與水平桿垂直和彈簧恢復(fù)原長的兩個位置滑塊的加速度只由電場力決定,不是三個位置,故D錯誤.
解答:解:A、隨著滑塊由M向N滑動,所受向右的電場力越來越小,如果在N點(diǎn)電場力大于彈簧彈力沿MN的分力,則滑塊一直加速,所以A選項正確.
B、1、2與3、4間的電勢差相等,電場力做功相等,故B錯誤
C、在N點(diǎn)如果電場力小于彈簧彈力沿MN的分力,則滑塊先加速后減速,就可能有兩個位置的速度相同,C正確.
D、由題意“OM<ON”和“滑塊在M、N時彈簧的彈力大小相等”知滑塊在M點(diǎn)受彈簧的推力斜向左下,在N點(diǎn)受彈簧的拉力向左上方.即M點(diǎn)時彈簧是壓縮的,N點(diǎn)時彈簧是拉伸的,在彈簧與水平桿垂直和彈簧恢復(fù)原長的兩個位置滑塊的加速度只由電場力決定,故在M、N之間可能存在只由電場力確定滑塊加速度大小的有兩個位置,故D錯誤.
故選A、C
點(diǎn)評:這是一道考查電場中有約束物體運(yùn)動規(guī)律和功能關(guān)系的中檔次好題.討論電場力與彈簧水平方向上的分力大小是解決題目的關(guān)鍵,彈簧彈力的方向是的難點(diǎn).
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?四川)如圖所示,電源電動勢E0=15V內(nèi)阻r0=1Ω,電阻R1=30Ω,R2=60Ω.間距d=0.2m的兩平行金屬板水平放置,板間分布有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場.閉合開關(guān)S,板間電場視為勻強(qiáng)電場,將一帶正電的小球以初速度υ=0.1m/s沿兩板間中線水平射入板間.設(shè)滑動變阻器接入電路的阻值為Rx,忽略空氣對小球的作用,取g=10m/s2
(1)當(dāng)Rx=29Ω時,電阻R2消耗的電功率是多大?
(2)若小球進(jìn)入板間做勻速度圓周運(yùn)動并與板相碰,碰時速度與初速度的夾角為60°,則Rx是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?四川)a是地球赤道上一棟建筑,b是在赤道平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動、距地面9.6×106m的衛(wèi)星,c是地球同步衛(wèi)星,某一時刻b、c剛好位于a的正上方(如圖甲所示),經(jīng)48h,a、b、c的大致位置是圖乙中的(取地球半徑R=6.4×106m,地球表面重力加速度g=10m/s2,π=
10
)(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?四川)如圖所示,電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌固定在一絕緣斜面上,兩相同的金屬導(dǎo)體棒a、b垂直于導(dǎo)軌靜止放置,且與導(dǎo)軌接觸良好,勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面.現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力F作用在a的中點(diǎn),使其向上運(yùn)動.若b始終保持靜止,則它所受摩擦力可能( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?四川)如圖所示,空間有場強(qiáng)E=0.5N/C的豎直向下的勻強(qiáng)電場,長l=0.3
3
m的不可伸長的輕繩一端固定于O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量m=0.01kg的不帶電小球A,拉起小球至繩水平后,無初速釋放.另一電荷量q=+0.1C、質(zhì)量與A相同的小球P,以速度v0=3
3
m/s水平拋出,經(jīng)時間t=0.2s與小球A在D點(diǎn)迎面正碰并粘在一起成為小球C,碰后瞬間斷開輕繩,同時對小球C施加一恒力,此后小球C與D點(diǎn)下方一足夠大的平板相遇.不計空氣阻力,小球均可視為質(zhì)點(diǎn),取g=10m/s2
(1)求碰撞前瞬間小球P的速度.
(2)若小球C經(jīng)過路程s=0.09m到達(dá)平板,此時速度恰好為0,求所加的恒力.
(3)若施加恒力后,保持平板垂直于紙面且與水平面的夾角不變,在D點(diǎn)下方面任意改變平板位置,小球C均能與平板正碰,求出所有滿足條件的恒力.

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