如图所示,A、B、O、C为在同一竖直平面内的四点,其中A、B、O沿同一竖直线,B、C同在以O为圆心的圆周(用虚线表示)上,沿AC方向固定有一光滑绝缘细杆L,在O
题型:德阳模拟难度:来源:
如图所示,A、B、O、C为在同一竖直平面内的四点,其中A、B、O沿同一竖直线,B、C同在以O为圆心的圆周(用虚线表示)上,沿AC方向固定有一光滑绝缘细杆L,在O点固定放置一带负电的小球.现有两个质量和电荷量都相同的带正电的小球a、b,先将小球a穿在细杆上,让其从A点由静止开始沿杆下滑,后使 b从A点由静止开始沿竖直方向下落.各带电小球均可视为点电荷,则下列说法中正确的是( )A.从A点到C点,小球a做匀加速运动 | B.小球a在C点的动能大于小球b在B点的动能 | C.从A点到C点,小球a的机械能先增加后减小,但机械能与电势能之和不变 | D.小球a从A点到C点的过程中电场力做的功大于小球b从A点到B点的过程中电场力做的功 |
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答案
A、从A到C点,小球受到重力、静电引力、弹力作用,静电引力为变力,故合力为变力,加速度是变化的,故A错误; B、由于圆周为等势面,故小球从A到C和A到B电场力做功相等 根据动能定理 小球a mghAB+W静电=Eka 小球b mghAC+W静电=Ekb 由于a球下降的高度较大,故a球的动能较大,故B正确; C、除重力外的其余力(即电场力)做的功等于机械能的增加量,由于电场力先做正功,后做负功,故机械能先增加,后减小,故C正确; D、由于圆周为等势面,故小球从A到C和A到B电场力做功相等,故D错误; 故选BC. |
举一反三
如图所示,可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为30°、长L=2m的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=,A与B紧靠在一起,C紧靠在固定挡板上,三物块的质量分别为mA=0.80kg、mB=0.64kg、mC=0.50kg,其中A不带电,B、C的带电量分别为qB=+4.0×10-5C、qC=+2.0×10-5C且保持不变,开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用.如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0,则相距为r时,两点电荷具有的电势能可表示为Ep=k.现给A施加一平行于斜面向上的拉力F,使A在斜面上作加速度a=1.5m/s2的匀加速直线运动,经过时间t0,拉力F变为恒力,当A运动到斜面顶端时撤去拉力F.已知静电力常量k=9.0×109N-m2/C2,g=10m/s2.求: (1)未施加拉力F时物块B、C间的距离; (2)t0时间内A上滑的距离及库仑力做的功; (3)拉力F对A物块做的总功. |
质量为5kg的物体,静止在光滑的水平面,在一个大小为8N的拉力作用下运动了5m,这时物体的动能为______J,速度为______m/s. |
某人把原来静止于地面上的质量为2kg的物体匀加速向上提起1m,并使物体获得1m/s的速度,则在这个过程中 (1)人对物体做了多少功? (2)合外力对物体做了多少功? (3)物体的势能增加了多少? |
如图所示,在水平向右的匀强电场中,有一光滑绝缘导轨,导轨由水平部分和与它连接的位于竖直平面的半圆环ABC构成.现距环最低点A为L的O处有一质量为m的带正电的小球,小球从静止开始沿水平轨道进入圆环.若小球所受电场力与其重力大小相等,圆弧轨道的半径为R,则L必须满足什么条件才能使小球在圆环上运动时不脱离圆环? |
在场强为E=0.2N/C的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的接地金属板,在金属板的正上方,高为h=0.45m处有一个小的上下只有挡板的放射源,它向各方向均匀地释放质量为m=2×10-23kg、电量为q=+10-17C、初速度为v0=1000m/s的带电粒子.粒子重力不计,粒子最后落在金属板上.试求: (1)粒子下落过程中电场力做的功. (2)粒子打在板上时的动能. (3)粒子最后落在金属板上所形成的图形及面积的大小. |
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