如图所示,光滑曲面上方有一固定的带电量为的点电荷,现有一带电量为的金属小球(可视为质点),在点以初速度射入后始终沿着曲面运动,小球与面相互绝缘,则( )A.小
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如图所示,光滑曲面上方有一固定的带电量为的点电荷,现有一带电量为的金属小球(可视为质点),在点以初速度射入后始终沿着曲面运动,小球与面相互绝缘,则( )A.小
题型:不详
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如图所示,光滑曲面上方有一固定的带电量为
的点电荷,现有一带电量为
的金属小球(可视为质点),在
点以初速度
射入后始终沿着曲面运动,小球与面相互绝缘,则( )
A.小球从
点运动到B点过程中,速度逐渐增大
B.小球从
点到C点过程中,重力势能的增加量小于其动能的减少量
C.小球在C点时受到
的库仑力最大,所以对曲面的压力最大
D.小球在曲面上运动过程中,机械能始终守恒
答案
B
解析
试题分析:据题意,小球从A点开始运动过程中,受到重力G、支持力N和电场力F,小球从A运动到B的过程中,由动能定理得:
,由于电场力做负功,所以小球速度减小,故A选项错误;从A点到C点,由动能定理得:
,即重力势能增加量小于其动能减少量,故B选项正确;小球在C点对曲面的压力为
,小球在D点对曲面的压力为
,所以小球对曲面的最大压力位置可能出现在C点也可能出现在D点,C选项错误;小球在曲面运动过程中,由于有电场力做功,机械能不守恒,D选项错误。
举一反三
如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在Oxy平面的第一象限,存在以x轴y轴及双曲线
的一段(0≤x≤L,0≤y≤L)为边界的匀强电场I;在第二象限存在以x=-L; x=-2L;y=0;y=L的匀强电场II.两个电场大小均为E,不计电子所受重力.求
(1)从电场I的边界B点处由静止释放电子,电子离开MNPQ时的位置;
(2)由电场I的AB曲线边界处由静止释放电子离开MNPQ时的最小动能;
题型:不详
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(12分)如图所示,足够长的光滑斜面的倾角为37°,质量分别为m
A
和m
B
的A、B两小物体用跨过斜面顶端光滑小滑轮的细绳相连,且m
A
=3m
B
。开始时A物体离地高为h=0.5m,物体B恰在斜面底端,从图示位置由静止开始释放A物体,取g=10m/s
2
,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
⑴A物体刚要着地时的B的速度大小;
⑵B物体在斜面上上升的最远距离。
题型:不详
难度:
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(18分)如图所示,A、B、C为三块水平放置的金属板,板的厚度不计,间距均为d。A、B板中央有小孔,电路中三个电阻的阻值均为R,电源内阻也为R。现有一质量为m的带正电液滴在距A板小孔正上方为d的P处由静止开始下落,不计空气阻力,当它达到C板时速度恰为零。求:
(1)液滴通过B板中央小孔时的速度大小;
(2)液滴从P处到达B板的运动过程中其电势能变化了多少?
题型:不详
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(10分)如图所示,一半径为R的光滑圆环,竖直放在水平向右的的匀强电场中,匀强电场的电场强度大小为E。环上a、c是竖直直径的两端,b、d是水平直径的两端,质量为m的带电小球套在圆环上,并可沿环无摩擦滑动,已知小球自a点由静止释放,沿abc运动到d点时速度恰好为零,由此可知小球所受重力
(选填“大于”、“小于”或“等于”)带电小球所受的静电力。小球在
(选填“a”、“b”、“c”或“d”)点时的电势能最小。
题型:不详
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(12分)我人民海军进行某次登陆演练,假设一艘战舰因吨位大,吃水太深,只能停锚在离海岸某处。登陆队员需要从较高的军舰甲板上,利用绳索下滑到登陆快艇上再行登陆接近目标,若绳索两端固定好后,与竖直方向的夹角θ=30°,队员甲先匀加速滑到某最大速度,再靠摩擦匀减速滑至快艇,速度刚好为零,在队员甲开始下滑时,队员乙在甲板上同时从同一地点开始向快艇以速度v
0
=
m/s平抛救生圈,第一个刚落到快艇上时,紧接着抛第二个,结果第二个救生圈刚好与甲队员同时抵达快艇上的同一位置,取g=10m/s
2
,不计空气阻力,求:
(1)军舰甲板到快艇的竖直高度H;
(2)队员甲在绳索上运动的时间t
0
及队员甲在下滑过程中的最大速度v
1
;
(3)若登陆快艇一开始停在离海岸s=1km处(如图),登陆快艇额定功率P=5kw,载人后连同装备总质量m=10
3
kg,从静止开始以额定功率向登陆点加速靠近,到达岸边时刚好能达到最大速度v
2
=10m/s,求登陆艇运动的时间t"。
题型:不详
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