如图所示,L为竖直、固定的光滑绝缘杆,杆上O点套有一质量为m、带电量为-q的小环,在杆的左侧固定一电荷量为+Q的点电荷,杆上a、b两点到+Q的距离相等,Oa之间

如图所示,L为竖直、固定的光滑绝缘杆,杆上O点套有一质量为m、带电量为-q的小环,在杆的左侧固定一电荷量为+Q的点电荷,杆上a、b两点到+Q的距离相等,Oa之间

题型:韶关模拟难度:来源:
如图所示,L为竖直、固定的光滑绝缘杆,杆上O点套有一质量为m、带电量为-q的小环,在杆的左侧固定一电荷量为+Q的点电荷,杆上a、b两点到+Q的距离相等,Oa之间距离为h1,ab之间距离为h2,使小环从图示位置的O点由静止释放后,通过a的速率为


3gh1
.则下列说法正确的是(  )
A.小环通过b点的速率为


g(3h1+2h2)
B.小环从O到b,电场力做的功可能为零
C.小环在Oa之间的速度是先增大后减小
D.小环在ab之间的速度是先减小后增大
魔方格
答案
A、a、b两点是-+Q所产生的电场中的两个等势点,所以小环从a到b的过程中只有重力做功,
根据动能定理研究小环从a到b的过程得:
mgh2=
1
2
m
v2b
-
1
2
m
v2a
=
1
2
m
v2b
-
1
2
m(


3gh1
)2

解得   vb=


g(3h1+2h2)
  故A正确.
B、小环从o到b电场力做的功等于从o到a电场力做的功,大于零.故B错误.
C、小环在oa之间运动过程,重力和电场力均做正功,速度一直增大.故C错误.
D、小环在ab之间运动过程,重力做正功,电场力先做正功,后做负功,无法判断重力做功与电场力做功的大小,即无法判断重力做功与电场力做功的代数和的正负,则无法确定速度的变化情况.故D错误.
故选A.
举一反三
一个半径R为0.6m的光滑半圆细环竖直放置并固定在水平桌面上,O为圆心,A为半圆环左边最低点,C为半圆环最高点.环上套有一个质量为1kg的小球甲,甲可以沿着细环轨道在竖直平面内做圆周运动.在水平桌面上方固定了B、D两个定滑轮,定滑轮的大小不计,与半圆环在同一竖直平面内,它们距离桌面的高度均为h=0.8米,滑轮B恰好在O点的正上方.现通过两个定滑轮用一根不可以伸长的细线将小球甲与一个质量为2kg的物体乙连在一起.一开始,用手托住物体乙,使小球甲处于A点,细线伸直,当乙由静止释放后.
(1)甲运动到C点时的速度大小是多少?
(2)甲、乙速度相等时,它们的速度大小是多少?魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,N匝矩形金属线圈的质量为m,电阻为R,放在倾角为θ的光滑斜面上,其ab边长度为L且与斜面底边平行.与ab平行的两水平虚线MN、PQ之间,在t=0时刻加一变化的磁场,磁感应强度B大小随时间t的变化关系为B=Kt,方向垂直斜面向上.在t=0时刻将线圈由图中位置静止释放,在t=t1时刻ab边进入磁场,t=t2时刻ab边穿出磁场.线圈ab边刚进入磁场瞬间电流为0,穿出磁场前的瞬间线圈加速度为0.(重力加速度为g)求:

魔方格

(1)MN、PQ之间的距离d;
(2)从t=0到t=t1运动过程中线圈产生的热量Q;
(3)线圈的ab边在穿过磁场过程中克服安培力所做的功W.
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,K与虚线MN之间是加速电场,虚线MN与PQ之间是匀强电场,虚线PQ与荧光屏之间是匀强磁场,且MN均与荧光屏三者互相平行,电场和磁场的方向如图所示,图中A点与O点的连线垂直于荧光屏.一带正电的粒子初速度为0,经加速电场加速后从A点离开,速度方向垂直于偏转电场方向射入偏转电场,在离开偏转电场后进入匀强磁场,最后恰好垂直地打在荧光屏上.已知电场和磁场区域在坚直方向足够长,加速电场电压与偏转电场的场强关系为U=
Ed
2
,式中的d是偏转电场的宽度,磁场的磁感应强度B与偏转电场的电场强度E和带电粒子离开加速电场的速度vo关系符合表达式v0=
E
B
若题中只有偏转电场的宽度d为已知量,不计粒子重力,则:
(1)画出带电粒子轨迹示意图;
(2)磁场的宽度L为多少?
(3)带电粒子在电场和磁场中垂直于vo方向的偏转距离分别是多少?魔方格
题型:广东难度:| 查看答案
如图所示,空间的虚线框内有匀强电场,AA′、BB′、CC′是该电场的三个等势面,相邻等势面间的距离均为0.5cm,其中BB"为零势能面.一个质量为m,带电量为+q的粒子沿AA′方向以初动能Ek自图中的P点进入电场,刚好从C′点离开电场.已知PA′=2cm.粒子的重力忽略不计.下列说法中正确的是(  )
A.该粒子通过等势面BB"时的动能是1.25Ek
B.该粒子到达C′点时的动能是2Ek
C.该粒子在P点时的电势能是Ek
D.该粒子到达C′点时的电势能是-0.5Ek
魔方格
题型:徐州模拟难度:| 查看答案
如图(1)所示是根据某平抛运动轨迹制成的内壁光滑的圆管轨道,轨道上端与水平面相切.实验得到进入圆管上端时的水平速度v0的平方和离开圆管时速度的水平分量vx的平方的关系如图(2)所示.一质量为m=0.4kg、体积很小的滑块静止在距离管口L=1m处,滑块与水平面间的动擦因数为μ=0.2.(g=10m/s2

魔方格

(1)当滑块以水平速度v0=8m/s从轨道进入后,离开轨道时的水平速度是多大?
(2)用大小为F=5N的水平恒力在水平面上拉动滑块一段距离x后撤去F,要使滑块进入圆管轨道后在轨道内运动过程中水平分速度不断增大,求x的取值范围.
(3)当滑块以水平速度v0=3m/s从轨道顶端进入后,当其到达轨道底部时的速度大小是多少?
题型:上海模拟难度:| 查看答案
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