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(diǎn)開始沿斜面上滑,到達(dá)斜面頂端的速度仍為v0.則( 。
A、小球在C點(diǎn)的電勢能一定大于小球在A點(diǎn)的電勢能
B、若電場是勻強(qiáng)電場,則電場強(qiáng)度可能為
mg
q
C、若電場是勻強(qiáng)電場,則電場強(qiáng)度可能為
mgsinθ
q
D、A.C兩點(diǎn)間的電勢差一定為
mgL
q
分析:根據(jù)動(dòng)能定理和電場力做功公式結(jié)合,求解A、B兩點(diǎn)的電勢差.根據(jù)電場力做功的正負(fù),判斷小球電勢能的大小,當(dāng)電場力做正功時(shí),小球電勢能減;相反,電勢能增大.若電場是勻強(qiáng)電場,根據(jù)力學(xué)知識(shí)確定電場力的最小值,再確定場強(qiáng)的最小值.
解答:解:A、小球從A運(yùn)動(dòng)到C的過程中,重力勢能增加,電勢能減小,則小球在C點(diǎn)的電勢能一定小于小球在A點(diǎn)的電勢能.故A錯(cuò)誤;
B、C、若電場是勻強(qiáng)電場,電場力恒定,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)小球速度仍為v0,故小球做勻速直線運(yùn)動(dòng),電場力與重力、支持力的合力為零,小球的重力沿斜面向下的分力為mgsinθ一定,則當(dāng)電場力沿斜面向上,大小為F=mgsinθ時(shí),電場力最小,場強(qiáng)最小,又電場力F=Eq,則該電場的場強(qiáng)的最小值是
mgsinθ
q
,當(dāng)電場力豎直向上時(shí)與重力大小相等,故此時(shí)電場強(qiáng)度E=
mg
q
,故BC正確;
D、根據(jù)動(dòng)能定理得:-mgLsinθ+qUAB=
1
2
m
v
2
0
-
1
2
m
v
2
0
=0,得到:
UAB=
mgLsinθ
q
,故D錯(cuò)誤;
故選:BC
點(diǎn)評:本題是帶電體在電場中運(yùn)動(dòng)問題,要轉(zhuǎn)換思維,就把電場力當(dāng)作一般的力,將這類問題當(dāng)作力學(xué)問題去處理,可增強(qiáng)信心.
練習(xí)冊系列答案
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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(gè)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(gè)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(gè)小物塊以初速度,從某一高處水平拋出,到A點(diǎn)時(shí)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(dòng)摩擦因數(shù)(g取10m/s2,)求:

       (1)小物塊的拋出點(diǎn)和A點(diǎn)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(yīng)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(yīng)該滿足什么條件。

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