【題目】在豎直平面內(nèi)有水平向右、場強(qiáng)為E=1×104N/C的勻強(qiáng)電場。在場中有一根長L=2m的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系質(zhì)量為0.04kg的帶電小球，它靜止時細(xì)線與豎直方向成37°角。如圖所示，給小球一個初速度讓小球恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，取小球在靜止時的位置為電勢能和重力勢能的零點(diǎn)，下列說法正確的是(cos37°=0.8，g=10m/s2)（ ）

A. 小球所帶電量為q=3.5×10-5C

B. 小球恰能做圓周運(yùn)動動能最小值是0.96J

C. 小球恰能做圓周運(yùn)動的機(jī)械能最小值是0.5J

D. 小球恰能做圓周運(yùn)動的機(jī)械能最小值是1.54J

【答案】D

【解析】

A、對小球進(jìn)行受力分析如上圖所示:

可得mgtan37°=qE,解得小球的帶電量為：；故A錯誤.

B、由于重力和電場力都是恒力，所以它們的合力也是恒力．在圓上各點(diǎn)中，小球在平衡位置A點(diǎn)時的勢能（重力勢能和電勢能之和）最小，在平衡位置的對稱點(diǎn)B點(diǎn)，小球的勢能最大，由于小球總能量不變，所以在B點(diǎn)的動能EkB最小，對應(yīng)速度vB最小，

在B點(diǎn)，小球受到的重力和電場力，其合力作為小球做圓周運(yùn)動的向心力，而繩的拉力恰為零，有：，而，所以；故B錯誤.

C、D、由于總能量保持不變，即Ek+EPG+EPE=恒量．所以當(dāng)小球在圓上最左側(cè)的C點(diǎn)時，電勢能EPE最大，機(jī)械能最小．由B運(yùn)動到A，W合力=-（EPA-EPB），W合力=F合2L，所以EPB=2J;總能量E=EPB+EkB=2.5J．由C→A，WFE=FEL（1+sin37°）=0.96J，WFE=EP2 （EP2為C點(diǎn)電勢能）;所以C點(diǎn)的機(jī)械能為E機(jī)C=E-EP2=1.54J;故C錯誤，D正確.

故選D.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某貨場需將質(zhì)量為m的貨物（可視為質(zhì)點(diǎn)）從高處運(yùn)送至地面，現(xiàn)利用固定于地面的傾斜軌道傳送貨物，使貨物由軌道頂端無初速滑下，軌道與水平面成θ=37°角．地面上緊靠軌道依次排放兩塊完全相同木板A、B，長度均為l=2m，厚度不計，質(zhì)量均為m，木板上表面與軌道末端平滑連接．貨物與傾斜軌道間動摩擦因數(shù)為μ0=0.125，貨物與木板間動摩擦因數(shù)為μ1，木板與地面間動摩擦因數(shù)μ2=0.2．回答下列問題：（最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）

（1）若貨物從離地面高h0=1.5m處由靜止滑下，求貨物到達(dá)軌道末端時的速度v0；

（2）若貨物滑上木板A時，木板不動，而滑上木板B時，木板B開始滑動，求μ1應(yīng)滿足的條件；

（3）若μ1=0.5，為使貨物恰能到達(dá)B的最右端，貨物由靜止下滑的高度h應(yīng)為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，三根輕繩分別系住質(zhì)量為m1、m2、m3的物體，它們的另一端分別通過光滑的定滑輪系于O點(diǎn)，整體裝置處于平衡狀態(tài)時，OA與豎直方向成30°角，OB處于水平狀態(tài)，則關(guān)于m1、m2、m3的比值，以下說法正確的是(　　)

A. m1:m2:m3=2::1 B. m1:m2:m3=4::1

C. m1:m2:m3=1:2:3 D. m1:m2:m3=4:2:1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將帶電荷量為的負(fù)電荷從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服靜電力做了的功，再從B移到C，靜電力做了的功則

(1)電荷從A移到B，再從B移到C的過程中，電勢能共改變了多少？

(2)如果規(guī)定A點(diǎn)的電勢能為零，則該電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢能分別為多少？

(3)若A點(diǎn)為零電勢點(diǎn)，則B、C兩點(diǎn)的電勢各為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，三條虛線表示某電場中的三個等勢面，其電勢分別為=10V，=20V，= 30V，一個帶電粒子只受電場力作用，按圖中實(shí)線軌跡從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，則下列說法中不正確的是

A. 粒子帶負(fù)電

B. 粒子在A點(diǎn)的速度大于在B點(diǎn)的速度

C. 粒子在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)的加速度

D. 粒子在A點(diǎn)的電勢能大于在B點(diǎn)的電勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】當(dāng)金屬的溫度升高到一定程度時就會向四周發(fā)射電子，這種電子叫熱電子，通常情況下，熱電子的初始速度可以忽略不計。如圖所示，相距為L的兩塊平行金屬板M、N接在輸出電壓恒為U的高壓電源E2上，M、N之間的電場近似為勻強(qiáng)電場，a、b、c、d是勻強(qiáng)電場中四個均勻分布的等勢面，K是與M板距離很近的燈絲，電源E1給K加熱從而產(chǎn)生熱電子。電源接通后，電流表的示數(shù)穩(wěn)定為I，已知電子的質(zhì)量為m、電量為e。求：

（1）電子達(dá)到N板瞬間的速度；

（2）電路穩(wěn)定的某時刻，M、N之間運(yùn)動的熱電子的總動能；

（3）電路穩(wěn)定的某時刻，c、d兩個等勢面之間具有的電子數(shù)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，用隔板將一絕熱氣缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空�，F(xiàn)將隔板抽開，氣體會自發(fā)擴(kuò)散至整個氣缸。待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積。假設(shè)整個系統(tǒng)不漏氣。下列說法正確的是________（選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分；每選錯1個扣3分，最低得分為0分）。

A．氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同

B．氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大

C．在自發(fā)擴(kuò)散過程中，氣體對外界做功

D．氣體在被壓縮的過程中，外界對氣體做功

E．氣體在被壓縮的過程中，氣體分子的平均動能不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的v﹣t圖象中，a、b分別是兩個物體做直線運(yùn)動的圖線．下列說法正確的是（　�。�

A. a、b兩物體都做勻加速運(yùn)動

B. 0～15s內(nèi)，a、b的位移相等

C. 0～15s內(nèi)除0s和15s外任意時刻，a的速度和加速度均比b大

D. 0～15s內(nèi)a的平均速度比b大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一小車在水平地面上向左加速運(yùn)動，小車上表面光滑，A、B兩物塊通過定滑輪用細(xì)繩相連，且與小車始終保持相對靜止．下列說法正確的是（　　）

A. 繩中張力大小始終等于物塊B的重力

B. 若加速度a越大，繩中張力越大

C. 若加速度a越大，物塊B受到的摩擦力越大

D. 若加速度a越大，物塊B受到的彈力越大

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