10.如圖所示,空間存在一勻強(qiáng)電場,其方向與水平方向間的夾角為30°,A、B與電場垂直,一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電小球以初速度v0從A點(diǎn)水平向右拋出,經(jīng)過時(shí)間t小球最終落在C點(diǎn),速度大小仍是v0,且AB=BC,則下列說法中正確的是( 。
A.電場方向沿電場線斜向上B.電場強(qiáng)度大小為E=$\frac{mg}{q}$
C.此過程增加的電勢能等于$\frac{m{g}^{2}{t}^{2}}{2}$D.小球下落高度$\frac{3g{t}^{2}}{4}$

分析 本題要注意分析小球受力情況,明確重力及電場力做功情況,再由電場線利用好幾何關(guān)系確定小球的高度變化;要注意采用運(yùn)動的合成與分析知識.

解答 解:AB、小球在下落過程中初末動能不變,由動能定理可知,mgABsin60°-EqBCsin60°=0
解得:E=$\frac{mg}{q}$;由題意可知,小球在下落過程中初末動能不變,根據(jù)動能定理,合力做功為0,而重力做正功,則電場力做負(fù)功,而小球帶正電,故電場線應(yīng)斜向下;故A錯(cuò)誤;故B正確;
CD、將電場力分解為沿水平方向和豎直方向,

則有豎直分量中產(chǎn)生的電場力F=E′q=mgcos60°=$\frac{mg}{2}$;則物體在豎直方向上的合力F合=$\frac{mg}{2}$;,則由牛頓第二定律可知,豎直方向上的分加速度ay=$\frac{3}{2}g$;則下落高度h=$\frac{1}{2}{a}_{y}^{\;}{t}_{\;}^{2}$=$\frac{3g{t}_{\;}^{2}}{4}$;故D正確;此過程中電場力做負(fù)功,電勢能增加,由幾何關(guān)系可知,小球在沿電場線的方向上的位移x=$\frac{3g{t}_{\;}^{2}}{4}$;則電勢能的增加量E=Eqx=$\frac{3m{g}_{\;}^{2}{t}_{\;}^{2}}{4}$;故C錯(cuò)誤;
故選:BD

點(diǎn)評 本題綜合考查帶電粒子在電場與重力場中的運(yùn)動,要注意明確運(yùn)動的合成與分解的應(yīng)用,同時(shí)明確幾何關(guān)系的應(yīng)用.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.關(guān)于電源和電動勢的說法錯(cuò)誤的是( 。
A.電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
B.閉合電路電源兩級間的電壓就等于電動勢
C.電動勢的單位是“伏特”
D.電動勢由電源本身的性質(zhì)決定

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

1.如圖甲所示,兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)=0.4 m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°角,下端通過導(dǎo)線連接阻值R=0.5Ω的電阻.金屬棒ab阻值r=0.3Ω,質(zhì)量m=0.2kg,放在兩導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸.其余部分電阻不計(jì),整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中.取g=10 m/s2
(1)若磁場是均勻增大的勻強(qiáng)磁場,在開始計(jì)時(shí)即t=0時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=2.0T,為保持金屬棒靜止,作用在金屬棒上平行斜面向上的外力F隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系.
(2)若磁場是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B1的勻強(qiáng)磁場,通過額定功率P=10W的小電動機(jī)對金屬棒施加平行斜面向上的牽引力,使其從靜止開始沿導(dǎo)軌做勻加速度直線運(yùn)動,經(jīng)過$\frac{8}{7}$ s電動機(jī)達(dá)到額定功率,此后電動機(jī)功率保持不變,金屬棒運(yùn)動的v-t圖象如圖丙所示.試求磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小和小電動機(jī)剛達(dá)到額定功率時(shí)金屬棒的速度v1的大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

18.如圖所示,A、B兩小球用等長的絕緣細(xì)線懸掛在支架上,A球帶電3×10-6C的正電荷,B球帶等量的負(fù)電荷,兩懸點(diǎn)相距3cm,在外加勻強(qiáng)電場作用下,兩球都在各自懸點(diǎn)正下方處于平衡狀態(tài),求該場強(qiáng)的大小和方向.(已知靜電力常量為9.0×109N•m2/C2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示的直角坐標(biāo)系中,兩電荷量分別為Q(Q>0)和-Q的點(diǎn)電荷對稱地放置在x軸上原點(diǎn)O的兩側(cè),a點(diǎn)位于x軸上O點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q之間,b位于y軸O點(diǎn)上方,取無窮遠(yuǎn)處的電勢為零.下列說法正確的是( 。
A.b點(diǎn)的電勢為零,電場強(qiáng)度也為零
B.正的試探電荷在a點(diǎn)的電勢能大于零,所受電場力方向向右
C.將正的試探電荷從O點(diǎn)移到a點(diǎn),電勢能減少
D.將同一正的試探電荷先后分別從O、b點(diǎn)移到a點(diǎn),第二次電勢能的變化較大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

15.如圖所示,豎直平面內(nèi)有坐標(biāo)系xoy,在第二象限有平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場E1(未畫出),第一象限有與x軸夾角θ=530的虛線0P,虛線OP與x軸組成的空間內(nèi)有水平朝左的勻強(qiáng)電場E2,有一個(gè)質(zhì)量為m=2kg,帶電量為+1C的帶電粒子,以豎直向上的初速度v0=10m/s從第二象限的A點(diǎn)出發(fā),并以v=5m/s的初速度垂直于虛線經(jīng)過虛線上的P點(diǎn),并最終剛好從P點(diǎn)正下方以速度$\sqrt{185}$ m/s穿過x軸.(g=10m/s2
(1)請求出P點(diǎn)的坐標(biāo)
(2)請求出第二象限內(nèi)的電場E1對帶電粒子做的功
(3)試求電場E2的大小.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.a、b、c、d分別是一個(gè)菱形的四個(gè)頂點(diǎn),∠abc=120°.現(xiàn)將三個(gè)等量的負(fù)點(diǎn)電荷-Q固定在a、b、c三個(gè)頂點(diǎn)上,將一個(gè)電量為+q的檢驗(yàn)電荷依次放在菱形中心點(diǎn)O點(diǎn)和另一個(gè)頂點(diǎn)d處,則兩點(diǎn)相比( 。
A.+q在d點(diǎn)所受的電場力比在O點(diǎn)的大
B.+q在d點(diǎn)所具有的電勢能比在O點(diǎn)的大
C.d點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于O點(diǎn)的電場強(qiáng)度
D.d點(diǎn)的電勢低于O點(diǎn)的電勢

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

19.在探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中.
(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流(填“交流”或“直流”)電源的儀器.當(dāng)所接電源頻率是50Hz時(shí),它每隔0.02s打一次點(diǎn).
(2)接通電源與釋放紙帶,讓紙帶(隨小車)開始運(yùn)動,操作正確的是A
A.先接通電源,后釋放紙帶
B.先釋放紙帶,后接通電源
C.釋放紙帶的同時(shí)接通電源
D.先接通電源或先釋放紙帶都可以
(3)如圖所示為某次小車實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn),圖中O點(diǎn)為第一個(gè)點(diǎn),A、B、C、D為每隔4點(diǎn)選定的計(jì)數(shù)點(diǎn).根據(jù)圖中標(biāo)出的數(shù)據(jù),紙帶在B、D間的平均速度為100cm/s,打B點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度為85  cm/s,小車運(yùn)動的加速度是1.5m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:作圖題

20.如圖所示為一質(zhì)點(diǎn)從A運(yùn)動到C過程中留下的運(yùn)動軌跡,
(1)作出質(zhì)點(diǎn)由A運(yùn)動到C過程的位移;
(2)畫出質(zhì)點(diǎn)從A到B過程的平均速度的方向.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案