4.如圖,ACB為光滑固定的半圓形軌道,A、B為水平直徑的兩個端點,AC為四分之一圓弧,MPQO為有界的豎直向下的勻強電場,其他區(qū)域均無電場.一個帶負(fù)電的小球,從A點正上方高為H處由靜止釋放,然后進入半圓軌道,不計空氣阻力,關(guān)于小球的運動,下列說法正確的是( 。
A.小球在AC部分可能做勻速圓周運動
B.小球一定能從B點離開軌道
C.若小球能從B點離開,上升的高度一定小于H
D.小球到達C點的速度可能為零

分析 當(dāng)小球的重力與電場力平衡,小球進入軌道,靠彈力提供向心力,做勻速圓周運動.根據(jù)動能定律判斷上升的高度與H的關(guān)系.通過假設(shè)法判斷小球到達C點的速度能否為零,若能為零,根據(jù)動能定理知,電場力做功做功等于重力做功,則電場力大于重力,無法做圓周運動.

解答 解:
A、若重力大小等于電場力,小球在AC部分做勻速圓周運動,故A正確;
B、由于題中沒有給出H與R、E的關(guān)系,但小球可能從B點離開軌道,若小球所受的電場力大于重力,小球就不一定從B點離開軌道.故B錯誤;
C、由于小球在AC部分運動時電場力做負(fù)功,所以若小球能從B點離開,上升的高度一定小于H,故C正確;
D、若小球到達C點的速度為零,則電場力大于重力,則小球不可能沿半圓軌道運動,所以小球到達C點的速度不可能為零.故D錯誤.
故選:AC

點評 本題要分析帶電小球所受的電場和重力的關(guān)系,再分析其可能的運動情況,綜合運用了動能定理、牛頓第二定律等知識,綜合性強,對學(xué)生的能力要求較高

練習(xí)冊系列答案
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A.此質(zhì)點運動的加速度為1m/s2B.此質(zhì)點通過P的速度為3.0m/s
C.此質(zhì)點通過Q的速度為6.5m/sD.此質(zhì)點通過P的速度為6.0m/s

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B.“悟空”的向心加速度小于地球表面的重力加速度
C.“悟空”的運行線速度大于地球的第一宇宙速度
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9.如圖所示,在一勻強電場區(qū)域中,有A、B、C、D四點恰好位于一平行四邊形的四個頂點上,電場線的方向平行于平行四邊形所在平面,已知A、B、C三點電勢分別為φA=4V,φB=1V,φC=0,則D點電勢φD為(  )
A.3VB.2VC.1VD.0

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16.如圖(甲)所示,一根粗繩AB的長度為l,其質(zhì)量均勻分布,在水平外力F的作用下,沿水平面做勻加速直線運動.繩上距B端x處的張力T與x的關(guān)系如圖(乙)所示.下列說法中正確的是( 。 
A.可以求出粗繩的質(zhì)量B.粗繩一定不受摩擦力作用
C.粗繩可能受到摩擦力作用D.可以求出粗繩運動的加速度

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13.2015年1月 10日凌晨發(fā)生在昆明長水機場的乘客鬧飛機“開艙門”事件,云南省公安廳民用機場公安局公布了初步處理結(jié)果:一名導(dǎo)游和其所帶旅游 團中的一名乘客,分別因煽動他人和強行打開飛機應(yīng)急艙門被處以治安拘留15日的處罰.民用航空客機的機艙通常的艙門外還設(shè)有緊急出口,發(fā)生意外情況的飛機在著陸后,打開緊急出口的艙門,會自動生成一個由氣囊組成的斜面,機艙中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面.若某型號的客機緊急出口離地面高度為3.0m,構(gòu)成斜面的氣囊長度為5.0m.要求緊急疏散時乘客從氣囊上由靜止開始下滑到達地面的時間不超過2.0s,g=10m/s2.求:
(1)乘客在氣囊斜面上下滑的加速度至少為多大;
(2)乘客下滑到氣囊斜面中點的速度至少為多大;
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14.如圖所示,現(xiàn)有一平行板電容器,上、下極板分別帶等量負(fù)電和正電,且電量保持不變,兩板間距離為d,有一帶電小球以速度v0水平射入電容器,且剛好從下極板右邊緣飛出.若保持下極板靜止,把上極板上移,使兩板距離為2d,小球從原處以0.5v0的水平速度射入,則帶電小球( 。
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