如图所示的xOy坐标系中,x轴上固定一个点电荷Q,y轴上固定一根光滑绝缘细杆(细杆的下端刚好在坐标原点D处),将一个套在杆上重力不计的带电圆环(视为质点)从杆上

如图所示的xOy坐标系中,x轴上固定一个点电荷Q,y轴上固定一根光滑绝缘细杆(细杆的下端刚好在坐标原点D处),将一个套在杆上重力不计的带电圆环(视为质点)从杆上

题型:泰州一模难度:来源:
如图所示的xOy坐标系中,x轴上固定一个点电荷Q,y轴上固定一根光滑绝缘细杆(细杆的下端刚好在坐标原点D处),将一个套在杆上重力不计的带电圆环(视为质点)从杆上P处由静止释放,圆环从O处离开细杆后恰好绕点电荷Q做圆周运动.下列说法正确的是(  )
A.圆环沿细杆从P运动到D的过程中,速度一直增大
B.圆环沿细杆从P运动到D的过程中,加速度一直增大
C.增大圆环所带的电荷量,其他条件不变,圆环从0处离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动
D.将带电圆环(视为质点)从杆上P的上方由静止释放,其他条件不变,圆环从D处离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动
魔方格
答案
A、圆环从P运动到O的过程中,只有库仑引力做正功,根据动能定理知,动能一直增大,则速度一直增大.故A正确.
B、圆环从P运动到O的过程中,受库仑引力,杆子的弹力,库仑引力沿杆子方向上的分力等于圆环的合力,滑到O点时,所受的合力为零,加速度为零.故B错误.
C、根据动能定理得,qU=
1
2
mv2
,根据牛顿第二定律得,k
Qq
r2
=m
v2
r
,联立解得k
Q
r2
=
2U
r
,可知圆环仍然可以做圆周运动.若增大高度,知电势差U增大,库仑引力与所需向心力不等,不能做圆周运动.故C正确,D错误.
故选AC.
举一反三
如图所示,两段长均为L的轻质线共同系住一个质量为m的小球,另一端分别固定在等高的A、B两点,A、B两点间距也为L,今使小球在竖直平面内做圆周运动,当小球到达最高点的速率为v时,两段线中张力恰好均为零,若小球到达最高点速率为2v,则此时每段线中张力为多少?(重力加速度为g)魔方格
题型:南昌模拟难度:| 查看答案
9、如图所示,在匀强磁场中附加另一匀强磁场,附加磁场位于图中阴影区域,附加磁场区域的对称轴OO′与SS′垂直.a、b、c三个质子先后从S点沿垂直于磁场的方向射入磁场,它们的速度大小相等,b的速度方向与SS′垂直,a、c的速度方向与b的速度方向间的夹角分别为α、β,且α>β.三个质子经过附加磁场区域后能达到同一点S′,则下列说法中正确的有(  )
A.附加磁场方向与原磁场方向相同
B.三个质子在附加磁场以外区域运动时,运动轨迹的圆心均在OO′轴上
C.三个质子从S运动到S′的时间相等
D.若撤去附加磁场,a到达SS′连线上的位置距S点最近
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,正方形容器处在匀强磁场中,一束电子从a孔垂直进入磁场射入容器中,其中一部分从c孔射出,一部分从d孔射出,则下列说法正确的是(  )
A.从两孔射出的电子速率之比为vc:vd=2:1
B.从两孔射出的电子在容器中运动所用时间之比为tc:td=2:1
C.从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比ac:ad=


2
:1
D.从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比ac:ad=2:1
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
一光滑圆环竖直放置,可绕竖直轴MN转动(如图示),环半径R=20cm,在环上套一个质量为m的小球,当环绕MN以ω=10rad/s的角速度匀速转动时,小球与环心连线与MN之间的夹角θ可能是(g取10m/s2)(  )
A.30°B.45°C.60°D.75°
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,在以O为圆心,半径为R=0.1


3
m的圆形区域内,有一个水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.1T,方向垂直纸面向外.竖直平行放置的两金属板A、K相距d=20


3
mm,接在如图所示的电路中,电源电动势E=91V,内阻r=1Ω,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω,S1、S2为A、K板上的两个小孔,且S1.S2跟O点在垂直极板的同一直线上,
.
OS2
=2R.另有一水平放置的足够长的荧光屏D,O点跟荧光屏D之间的距离为H=2R.比荷为2×105C/kg的正离子流由S1进入电场后,通过S2向磁场中心射去,通过磁场后落到荧光屏D上.离子进入电场的初速度、重力、离子之间的作用力均可忽略不计,电压表为理想电表.求:当滑动片P左右滑动时,正离子打在荧光屏上形成的亮线的最大长度.魔方格
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