半径为R的均匀带电圆盘水平放置,圆盘中心有一小孔,P、Q是过圆孔中心的直线,如图所示.一质量为m的带电小球,从P、Q连线上的H点由静止释放,当小球下落到圆盘上方
题型:河北模拟难度:来源:
半径为R的均匀带电圆盘水平放置,圆盘中心有一小孔,P、Q是过圆孔中心的直线,如图所示.一质量为m的带电小球,从P、Q连线上的H点由静止释放,当小球下落到圆盘上方h处的M点时,小球的加速度为零.则以下判断中错误的是( )A.小球运动到圆盘下方h处的N点时的加速度大小为2g | B.小球运动到圆盘下方h处的N点时的电势能与在M点时相等 | C.小球从M点运动到N的过程中,小球的机械能保持不变 | D.小球从M点运动到N的过程中,小球的机械能与电势能之和保持不变 |
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答案
A、小球下落到圆盘上方h处的M点时,小球的加速度为零,电场力与重力平衡,即 F=mg 小球运动到圆盘下方h处的N点时,电场力向下,大小为F,根据牛顿第二定律,有F+mg=ma 故a=2g,A正确; B、根据对称性,M点与N点电势相等,故小球运动到圆盘下方h处的N点时的电势能与在M点时相等,B正确; C、小球从M点运动到N的过程中,电场力先做负功,后做正功,故机械能先减小后增加,故C错误; D、小球从M点运动到N的过程中,只有重力和电场力做功,重力做功导致重力势能与动能转化,电场力做功导致电势能与动能转化,故机械能与电势能总量不变,故D正确; 本题选错误的,故选C. |
举一反三
一质量为m、电荷量为q的带正电小球,在匀强电场E电中沿与竖直方向成a角斜向下做直线运动,已知它仅受重力和电场力的作用,设小球在一小段时间内机械能变化为△E,则( )A.若△E=0,E电一定是某确定值 | B.若△E=0,E电可能有多个值 | C.若△E>0,E电一定是某确定值 | D.若△E<0,E电一定是某确定值 |
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下列说法正确的是( )A.外界对物体做功,物体的内能一定增加 | B.煤堆在墙角时间长了,墙内部也会变黑,说明固体分子在不断扩散 | C.质量一定的理想气体,温度不变时,体积增大、压强减小 | D.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间斥力大于引力的缘故 |
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如图所示,带正电的小球穿在绝缘粗糙直杆上,杆倾角为θ,整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于杆斜向上的匀强磁场,小球沿杆向下运动,在a点时动能为100J,到C点动能为零,而b点恰为a、c的中点,在此运动过程中( )A.小球经b点时动能为50J | B.小球电势能增加量可能大于其重力势能减少量 | C.小球在ab段克服摩擦所做的功与在bc段克服摩擦所做的功相等 | D.小球到C点后可能沿杆向上运动 |
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如图所示,木块A位于木板B的左端,用水平恒力F将A位至B的右端,第一次将B固定在地面上,F做功W1,产生热量Q1,第二次让B可以在光滑地面上自由滑动,F做功W2,产生热量Q2,则( )A.W1<W2 | B.W1=W2 | C.Q1<Q2 | D.Q1=Q2 |
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如图所示,直角三角形的斜边倾角为30°,底边BC处在水平位置,斜边AC是光滑绝缘,在底边中点O处放置一正电荷Q.一个带负电的质点从斜面顶端A沿斜边滑下,在质点从斜面滑至C点的运动中( )A.电势能先增加后减小 | B.动能先增加后减小 | C.动能、重力势能之和先增加后减小 | D.动能、电势能、重力势能三者之和不变化 |
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