14.如圖所示,絕緣光滑的半圓軌道位于豎直平面,豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E穿過(guò)其中,在軌道的上邊緣有一個(gè)質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球,由靜止開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng),下 列說(shuō)法正確的是( 。
A.小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒
B.小球在軌道最低點(diǎn)時(shí)速度最大
C.小球在最低點(diǎn)對(duì)軌道的壓力為mg+qE
D.小球在最低點(diǎn)對(duì)軌道的壓力為3(mg+qE)

分析 小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力做功,機(jī)械能不守恒.根據(jù)動(dòng)能定理知小球經(jīng)過(guò)環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)速度最大.根據(jù)動(dòng)能定理求出小球經(jīng)過(guò)在最低點(diǎn)時(shí)的速度,由牛頓第二定律求出環(huán)對(duì)球的支持力,得到球?qū)Νh(huán)的壓力.

解答 解:
A、小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力做功,機(jī)械能不守恒.故A錯(cuò)誤.
B、小球從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中,合力做正功,則根據(jù)動(dòng)能定理得知,動(dòng)能增加,速率增大,所以小球經(jīng)過(guò)環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)速度最大.故B正確.
C、D小球從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理得:(mg+qE)R=$\frac{1}{2}$mv2 
又由N-mg-qE=$\frac{m{v}^{2}}{R}$,聯(lián)立解得N=3(mg+qE).故C錯(cuò)誤,D正確.
故選:BD

點(diǎn)評(píng) 本題是帶電體在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,由動(dòng)能定理和牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合求解是常用的思路.要注意在分析中優(yōu)先考慮功能關(guān)系進(jìn)行分析求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

4.如圖所示,ABCD為豎立放在場(chǎng)強(qiáng)為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道,其中軌道的BCD部分是半徑為R的半圓環(huán),軌道的水平部分與半圓環(huán)相切,A為水平軌道上的一點(diǎn),而且AB=R=0.2m.把一質(zhì)量m=0.1kg、帶電量q=10-4C的小球,放在水平軌道的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始釋放后,在軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng).(g取10m/s2)求:
(1)它到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度是多大?
(2)若讓小球安全通過(guò)D點(diǎn),開(kāi)始釋放點(diǎn)離B點(diǎn)至少多遠(yuǎn)?
(3)若能通過(guò)最高點(diǎn),從A運(yùn)動(dòng)到D的過(guò)程中,在何處有最大動(dòng)能?最大動(dòng)能為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

5.如圖所示,QA=3×10-8C,QB=-3×10-8C,A,B 兩相距6cm,在水平方向外電場(chǎng)作用下,A,B保持靜止,懸線豎直,則A,B連線中點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小5.25×105N/C,方向水平向右.(兩帶電小球可看作質(zhì)點(diǎn))

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

2.平行板電容器的兩極板接于電池兩極,一個(gè)帶正電小球懸掛在電容器內(nèi)部,閉合開(kāi)關(guān)S,電容器充電,這時(shí)懸線偏離豎直方向的夾角為θ,如圖所示.那么( 。
A.保持開(kāi)關(guān)S閉合,A板向B靠近,則θ 角減小
B.保持開(kāi)關(guān)S閉合,A板向B靠近,則θ 角變大
C.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),A板向B靠近,則θ 角增大
D.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),A板向B靠近,則θ 角不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

9.某人騎摩托車在霧天勻速行駛,若能見(jiàn)度(觀察者與能看見(jiàn)的最遠(yuǎn)目標(biāo)間的距離)約為15m,設(shè)該人的反應(yīng)時(shí)間為0.5s,已知摩托車剎車時(shí)產(chǎn)生的最大加速度為5m/s2,問(wèn):
(1)為安全行駛,摩托車允許行駛的最大速度是多少?
(2)該人在反應(yīng)時(shí)間0.5s內(nèi),摩托車的位移是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

19.如圖所示,在粗糙水平面內(nèi)存在著2n個(gè)有理想邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū),物體與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,水平向右的電場(chǎng)和豎直向上的電場(chǎng)相互間隔,電場(chǎng)寬度均為d.一個(gè)質(zhì)量為2m、帶正電的電荷量為q的物體(看作質(zhì)點(diǎn)),從第一個(gè)向右的電場(chǎng)區(qū)域的邊緣由靜止進(jìn)入電場(chǎng),則物體從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到離開(kāi)第2n個(gè)電場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中,重力加速度為g.求:

(1)若每個(gè)電場(chǎng)區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)大小均為E=$\frac{mg}{q}$,則整個(gè)過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)物體所做總功?
(2)若每個(gè)電場(chǎng)區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)大小均為E=$\frac{2mg}{q}$,求物體在水平向右電場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)所需總時(shí)間?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

6.如圖所示,處于真空中的勻強(qiáng)電場(chǎng)與水平方向成15°角,AB直線與勻強(qiáng)電場(chǎng)E垂直,在A點(diǎn)以大小為v0的初速度水平拋出一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球,經(jīng)時(shí)間t,小球下落一段距離過(guò)C點(diǎn)(圖中未畫出)時(shí)速度大小仍為v0,在小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.電場(chǎng)力對(duì)小球做功為負(fù)B.小球的電勢(shì)能減小
C.小球的電勢(shì)能增量大于$\frac{m{g}^{2}{t}^{2}}{2}$D.C可能位于AB直線的左側(cè)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球在電場(chǎng)強(qiáng)度為E、區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,以初速度v0沿ON在豎直面內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng).ON與水平面的夾角為30°,重力加速度為g,且mg=qE,則(  )
A.電場(chǎng)方向豎直向上
B.小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為$\frac{1}{2}$g
C.小球上升的最大高度為$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{2g}$
D.若小球在初始位置的電勢(shì)能為零,則小球電勢(shì)能的最大值為$\frac{m{{v}_{0}}^{2}}{4}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.如圖所示,a、b、c是同一電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn),電場(chǎng)線的方向由a到c,三點(diǎn)間的距離$\overline{ab}=\overline{bc}$,則這三點(diǎn)( 。
A.電場(chǎng)強(qiáng)度大小Ea>Eb>Ec
B.電勢(shì)φa>φb>φc
C.電勢(shì)差Uab=Ubc
D.同一點(diǎn)電荷在這三點(diǎn)的電勢(shì)能εa>εb>εc

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