19.如圖所示,空間有豎直向下的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E,在電場中P處由靜止下落一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)).在P的正下方h處有一水平彈性絕緣擋板S(擋板不影響電場的分布),小球每次與擋板相碰后電量減小到碰前的k倍(k<1),而碰撞過程中小球的機(jī)械能不損失,即碰撞前后小球的速度大小不變,方向相反.設(shè)在勻強(qiáng)電場中,擋板S處的電勢為零,則下列說法正確的是( 。
A.小球在初始位置P處的電勢能為Eqh
B.小球第一次與擋板相碰后所能達(dá)到的最大高度大于h
C.小球第一次與擋板相碰后所能達(dá)到最大高度時(shí)的電勢能小于Eqh
D.小球第一次與擋板相碰后所能達(dá)到的最大高度小于h

分析 電場力做功量度電勢能的變化.電勢能具有相對性,知道擋板S處的電勢為零,能求其他位置的電勢能.根據(jù)動(dòng)能定理研究從P處到擋板,再從擋板到最高點(diǎn)

解答 解:A、小球從P處到擋板,電場力做功w=Eqh電場力做功量度電勢能的變化,所以電勢能減小Eqh,而擋板S處的電勢為零,所以小球在初始位置P處的電勢能為Eqh,故A正確.
B、根據(jù)動(dòng)能定理研究從P處到擋板得:(mg+Eq)h=$\frac{1}{2}$mv2-0,
根據(jù)動(dòng)能定理研究從擋板到最高點(diǎn)得:-(mg+Ekq)h′=0-$\frac{1}{2}$mv2
碰撞過程中小球的機(jī)械能不損失,即碰撞前后小球的速度大小不變,方向相反.小球每次與擋板相碰后電量減小到碰前的k倍,所以h′>h.故B正確.
C、與擋板相碰后所能達(dá)到最大高度大于h,與擋板相碰后所能達(dá)到最大高度位置小球重力勢能大于初始位置P小球的重力勢能,而在最高點(diǎn)小球的電勢能和重力勢能和不變,所以小球第一次與擋板相碰后所能達(dá)到最大高度時(shí)的電勢能小于Eqh,故C正確
D、因?yàn)榕鲎埠笮∏虻碾姾闪繙p少,由總能量守恒知,與擋板相碰后所能達(dá)到最大高度大于h,故D錯(cuò)誤.
故選:ABC.

點(diǎn)評(píng) 求解某個(gè)位置電勢能可以從電場力做功求解,也可以從電勢和電荷量的乘積求解.抓住運(yùn)動(dòng)過程中小球的動(dòng)能、重力勢能、電勢能和不變

練習(xí)冊系列答案
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9.如圖所示,S1、S2為兩平面波波源,振動(dòng)方向相同,它們的振動(dòng)方程分別為y1=0.2cos2πt(m),和y2=0.2cos(2πt+π)(m),它們發(fā)出的波在P點(diǎn)相遇而迭加,圖中r1=0.4m,r2=0.5m,兩波的波速都為u=0.2m/s.求:
(1)兩波在P處的相位差;
(2)P處的合振幅.

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10.一個(gè)110匝的閉合矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢如圖乙所示.則可以判斷(  ) 
A.t=0時(shí)刻線圈應(yīng)轉(zhuǎn)到圖甲所示的位置
B.該線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100πrad/s
C.產(chǎn)生的電動(dòng)勢的有效值為311V
D.穿過線圈的磁通量的最大值為$\frac{1}{50π}$Wb

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7.下列與彈簧具有的彈性勢能無關(guān)的因素( 。
A.彈簧的質(zhì)量B.彈簧的長度C.彈簧的壓縮量D.彈簧的勁度系數(shù)

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14.圖示是某同學(xué)在做研究紙帶在物塊的牽引下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)得到的一條AB紙帶,實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所使用的交流電源的頻率為50Hz,編號(hào)為0、1、2、3、4、5、6的相鄰兩點(diǎn)間均有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出來,測得s1=5.60cm、s2=4.80cm、s3=4.00cm、s4=3.20cm、s5=2.40cm、s6=1.60cm.

(1)可以判斷紙帶B端與物塊相連(填“A”或“B”),1、2兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s;
(2)物塊的加速度大小a=0.8m/s2,方向?yàn)锽→A(填“A→B”或“B→A”).(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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4.電場中某區(qū)域的電場線分布如圖所示,A、B為電場中的兩點(diǎn).若以EA、EB分別表示A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng),φA、φB分別表示A、B兩點(diǎn)的電勢,則以下結(jié)論中正確的是(  )
A.EA>EB,φA>φB
B.EA<EB,φA<φB
C.把一正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場力做正功
D.同一負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢能大于在B點(diǎn)的電勢能

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10.下列說法正確的是(  )
A.伽利略的《兩種新科學(xué)的對話》奠定了他作為近代力學(xué)創(chuàng)始人的地位
B.首先提出行星繞太陽運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槭艿搅颂枌λ囊ψ饔玫目茖W(xué)家是牛頓
C.引力常量是開普勒測得的
D.首先用電場線描述電場的科學(xué)家是法拉第

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5.下列說法不正確的是( 。
A.處于靜電平衡的導(dǎo)體,內(nèi)部的電場強(qiáng)度和電勢均為零
B.避雷針避雷是利用尖端放電中和空氣中的異種電荷
C.電場線跟等勢面垂直,且沿著電場線方向電勢逐漸降低
D.電場和磁場都是真實(shí)存在的物質(zhì)

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6.跳傘運(yùn)動(dòng)員從離地500m的直升機(jī)上跳下,先做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過2s拉開繩索開啟降落傘,做變速直線運(yùn)動(dòng),14s后做勻速直線運(yùn)動(dòng),如圖所示是整個(gè)跳傘過程的v-t圖象,試根據(jù)圖象求:
(1)前2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員的加速度
(2)估算14s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員下落的高度
(3)估算運(yùn)動(dòng)員從飛機(jī)上跳下到著地的總時(shí)間.

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