如图所示,绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E,在与环心等高处放有一质量为m,电荷量为+q的小球,由静止开始沿轨道运动,下列说法正确的是 (
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如图所示,绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E,在与环心等高处放有一质量为m,电荷量为+q的小球,由静止开始沿轨道运动,下列说法正确的是 (
题型:不详
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如图所示,绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E,在与环心等高处放有一质量为m,电荷量为+q的小球,由静止开始沿轨道运动,下列说法正确的是 ( )
A.小球在运动过程中机械能守恒
B.小球经过最低点时机械能最大
C.小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg+qE)
D.小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg-qE)
答案
BC
解析
试题分析: 物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功,小球在运动的过程中还有电场力对求做功,所以机械能不守恒,故A错误;小球向下运动到轨道最低点的过程中,电场力对小球都做正功,电势能转化为机械能,根据功能关系可以知道,小球在轨道最低点时机械能最大,所以B正确;对小球由动能定理可得,(mg+qE)R=
在最低点时,由向心力的公式可得,N-mg-qE=
联立以上两个方程可得N=3(mg+qE),由牛顿第三定律可知,小球在最低点对轨道的压力为3(mg+qE),所以C正确,D错误。
举一反三
在电场方向水平向右的匀强电场中,一带电小球从A点竖直向上抛出,其运动的轨迹如图所示.小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上,M为轨迹的最高点.小球抛出时的动能为8.0J,在M点的动能为6.0J,不计空气的阻力.求:
(1)小球水平位移x
1
与x
2
的比值;
(2)小球落到B点时的动能E
kB
;
(3)小球从A点运动到B点的过程中最小动能E
kmin.
题型:不详
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如图所示,在水平地面上放一个竖直轻弹簧,弹簧上端与一木块相连.木块处于平衡状态,若再在木块上作用一个竖直向下的力F,使木块缓慢下移0.1m,这个过程中力F做功2.5J,此时木块刚好再次处于平衡状态,则在木块下移0.1m的过程 中,弹簧弹性势能的增加量 ( )
A.等于2.5J
B.大于2.5J
C.小于2.5J
D.无法确定
题型:不详
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如图所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O
1
、O
2
分别与质量均为m的小滑块P和小球Q连接。已知光滑直杆两端固定且与两定滑轮在同一竖直平面内,杆与水平面的夹角为θ,直杆上C点与两定滑轮均在同一高度。设直杆足够长,小球运动过程中不会与其他物体相碰。现将小物块从C点由静止释放,在其下滑过程中,下列说法正确的是 ( )
A.小滑块P的动能先增加后减小
B.小滑块P的机械能先减小后增加
C.小球Q的动能先增加后减小
D.小球Q的机械能先增加后减小
题型:不详
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如图所示,在倾角为θ的斜面上,N点上方粗糙,下方光滑,一物块(可视为质点)从N点上方离N距离为S的P点由静止释放,下滑到N处开始压缩弹簧后又被弹离,第二次上滑最远位置离N距离为0.5S.(不计物体与弹簧接触瞬间能量的损失)求:
(1)物块与粗糙斜面间的动摩擦因数
(2)若已知物块的质量为m,弹簧压缩最短时的弹性势能为E
P
,则物体从弹簧被压缩最短运动到N点的距离L为多少?
题型:不详
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如图所示,光滑绝缘水平桌面上固定一个光滑绝缘的挡板ABCD、AB段为直线,BCD段是半径为R的圆弧,挡板处在场强为E的匀强电场中,电场方向与圆环直径MN平行。现使一带电荷量为+q,质量为m的小球由静止从斜挡板内侧上某点释放,为使小球沿挡板内侧运动,从D点抛出,求:
(1)小球从释放点到N点沿电场强度方向的最小距离。
(2)在上问中小球经过N点时对挡板压力大小。
题型:不详
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