【題目】如圖所示,真空中的、為兩個等大的均勻帶電圓環(huán),其圓心分別為、,帶電量分別為、,將它們平行放置,、連線垂直于圓環(huán)平面,的中點,現(xiàn)有質(zhì)量為、帶電量為的微粒(重力不計)從左方沿、連線方向射入,到點時速度,到點時速度,取無窮遠處為電勢零點,點電荷的電勢公式為,式中為靜電力常量,為點電荷的電量,為到點電荷的距離,則( 。

A.微粒從做加速運動,且

B.微粒越過點后先做加速運動,后做減速運動

C.微粒將以為中心做往返運動

D.微粒在整個運動過程中的最終速度為

【答案】ABD

【解析】

A.由題意可知由電場向右,微粒所受電場力向右,故從微粒做加速運動,由對稱性可知,粒子由與由電場力做的功相同,故動能的變化量相同,故有

代入數(shù)據(jù)可得,故A正確;

B.根據(jù)電場分布的特點可知微粒越過點后開始階段電場力向右,微粒做加速運動;后面電場力向左,微粒做減速運動,故B正確;

CD.由對稱性可知,整個圖形的中垂線為等勢線,取無窮遠處為零勢點時此線即為零勢線,粒子由點運動到無窮遠處,電勢未發(fā)生變化,電場力做功為零,故粒子最終的速率與點的速率相等,即為最終速度為,微粒不會返回B點,故C錯誤,D正確。

故選ABD。

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,平行板電容器帶有等量異種電荷,與靜電計相連,靜電計金屬外殼和電容器下極板都接地。在兩極板間有一個固定在P點的點電荷,以E表示兩板間的電場強度,Ep表示點電荷在P點的電勢能,θ表示靜電計指針的偏角。若保持下極板不動,將上極板向下移動一小段距離至圖中虛線位置,則

A. θ增大,E增大 B. θ增大,Ep不變

C. θ減小,Ep增大 D. θ減小,E不變

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【題目】一物體靜止在水平地面上,在豎直向上拉力F作用下開始向上運動,如圖甲。在物體向上運動過程中,其機械能E與位移x的關(guān)系圖象如圖乙,已知曲線上A點的切線斜率最大,不計空氣阻力,則

A. x1處物體所受拉力最大

B. x1~x2過程中,物體的動能先增大后減小

C. x1~x2過程中,物體的加速度先增大后減小

D. 0~x2過程中,拉力對物體做的功等于克服物體重力做的功

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【題目】A、B兩車在同一水平直線上向右勻速運動,B車在A車前,A車的速度大小為v1=6m/sB車的速度大小為v2=20m/s,如圖所示。當A、B兩車相距x0=26m時,B車因前方突發(fā)情況緊急剎車(剎車過程的運動可視為勻減速直線運動),加速度大小為a=2m/s2,從此時開始計時,求:

(1)A車追上B車所用的時間;

(2)從安全行駛的角度考慮,為避免兩車相撞,在題設(shè)條件下,A車在B車剎車的同時也應剎車的最小加速度。

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【題目】如圖為湖邊一傾角為30°的大壩的橫截面示意圖,水面與大壩的交點為O.一人站在A點處以速度v0沿水平方向扔小石子,已知AO=40m,g10m/s2.下列說法正確的是( )

A. v0=18m/s,則石塊可以落入水中

B. 若石塊能落入水中,則v0越大,落水時速度方向與水平面的夾角越大

C. 若石塊不能落入水中,則v0越大,落到斜面上時速度方向與斜面的夾角越大

D. 若石塊不能落入水中,則v0越大,落到斜面上時速度方向與斜面的夾角越小

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【題目】真空中存在著空間范圍足夠大的、水平向右的勻強電場,在電場中若將一個質(zhì)量為,帶正電的小球由靜止釋放,運動中小球速度與豎直方向夾角為37°(取)。現(xiàn)將該小球從電場中某點以初速度豎直向上拋出,求運動過程中:

1)小球受到的電場力的大小及方向;

2)小球最小速度的大小和方向;

3)小球從拋出點運動到與拋出點同一水平高度處的過程中電場力做的功。

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【題目】2019923日,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭,以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第47、48顆北斗導航衛(wèi)星。衛(wèi)星的工作軌道是比同步衛(wèi)星軌道低一些的中圓軌道,衛(wèi)星由發(fā)射軌道變軌到中圓軌道b上,軌道a、b相切于P點。則衛(wèi)星在兩軌道上運行時。下列說法正確的是(  )

A.衛(wèi)星在軌道b運行周期大于24小時

B.衛(wèi)星由地面到P點所受引力逐漸減小

C.衛(wèi)星在軌道a上經(jīng)過P點時的加速度等于軌道b上經(jīng)過P點時的加速度

D.衛(wèi)星在軌道a上經(jīng)過P點時的動能大于衛(wèi)星在軌道b上經(jīng)過P點時的動能

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【題目】受控核聚變是當前研究的熱點。我國的“東方超環(huán)”世界領(lǐng)先,將氘氚燃料用特殊的加熱方法加熱到聚變反應溫區(qū)(即1億度以上)以點燃氘氚反應[一個氘核()和一個氚核()發(fā)生聚變核反應,生成一個氦核(),放出一個中子],利用特殊設(shè)計的“籠子”將它們穩(wěn)定地約束在該真空容器內(nèi)。使聚變反應能夠穩(wěn)定進行,其中一種方法是磁約束,圍繞這種"磁籠子"的設(shè)計和建道,人類已經(jīng)走過了半個多世紀艱苦的歷程。某校的研究小組進行了以下的設(shè)計,如圖所示,矩形abcdab邊長為2L,abac夾角為,矩形對角線ac上下方分別分布著磁感應強度大小為B的勻強磁場,一個氚核()從ab邊中點P處以某一速度垂直ab邊進入下方磁場恰好不從對角線ac邊射出,一個氘核()從c點以某一速度水平向左進入上方磁場并與氚核()在對角線ac上相遇并發(fā)生聚變反應,生成一個氦核(),放出一個中子,生成的氫核()速度方向豎直向下。已知一個核子的質(zhì)量為m,質(zhì)子的電量為q,求:

1)氘核()與氚核()射入磁場時的速度大小之比;

2)先后釋放氚核()與氘核()的時間差;

3)生成的氫核()速度v應滿足的條件。使之偏轉(zhuǎn)后恰好到達矩形的a點。

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A.帶正、負電荷的兩個粒子的電荷量之比為

B.三個粒子在電場中運動的時間之比

C.三個粒子在電場中運動的加速度之比

D.三個粒子在電場中運動時動能的變化量之比

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