15.如圖所示,質(zhì)量為m、帶正電的小球,在豎直向上的勻強電場中的A點由靜止開始釋放,以$\frac{1}{2}$g(g為重力加速度)的加速度豎直向下下降高度為h到達B點.空氣阻力不計,則在此過程中,下列說法正確的是( 。
A.小球重力勢能減少了$\frac{1}{2}$mghB.小球動能增加了mgh
C.小球克服電場力做功為$\frac{1}{2}$mghD.小球機械能減少了$\frac{1}{2}$mgh

分析 根據(jù)重力做功判斷重力勢能的變化,根據(jù)合力做功判斷動能的變化,根據(jù)功的表達式,來確定電場力做功,根據(jù)動能和重力勢能的變化判斷機械能的變化.

解答 解:A、物體下降h高度的過程中,重力做功mgh,則重力勢能減小mgh.故A錯誤.
B、根據(jù)牛頓第二定律知,合力為$\frac{1}{2}$mg,根據(jù)動能定理知,合力做功為$\frac{1}{2}$mgh,則動能增加$\frac{1}{2}$mgh.故B錯誤.
C、根據(jù)加速度,結(jié)合牛頓第二定律可知,電場力大小為$\frac{1}{2}$mg,因電場力與運動方向相反,則電場力做負功,那么克服電場力做功為$\frac{1}{2}$mgh.故C正確;
D、重力勢能減小mgh,動能增加$\frac{1}{2}$mgh,則機械能減小了$\frac{1}{2}$mgh,故D正確.
故選:CD.

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握功能關(guān)系,知道重力做功與重力勢能的關(guān)系,合力做功與動能的關(guān)系,注意力做功的正負判定.

練習(xí)冊系列答案
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5.如圖所示是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖.圖中①和②為楔塊,③和④為墊板,楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦.在車廂相互撞擊使彈簧壓縮的過程中( 。
A.緩沖器的機械能不守恒B.摩擦力做功消耗機械能
C.墊板的動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為動能

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6.某同學(xué)利用單擺測定重力加速度時,用秒表測量單擺的周期,當單擺擺動穩(wěn)定且到達最低點時開始計時并記為n=0,單擺每經(jīng)過最低點記一次數(shù),當數(shù)到n=60時秒表的示數(shù)如圖1所示.

(1)該單擺的周期是T=2.25s.
(2)(多選)測量結(jié)果與當?shù)氐闹亓铀俣鹊恼鎸嵵当容^,發(fā)現(xiàn)偏大,可能原因是BC
A.振幅偏小
B.開始計時誤記為n=1
C.將擺線加上球直徑當成了擺長
D.在單擺未懸掛之前先測定其擺線的長度
(3)“重力勘探”是應(yīng)用地球表面某處重力加速度的異常來尋找礦床.假設(shè)A處的正下方有一均勻分布且體積為V的球形礦床,如圖2所示,礦床的密度為nρ(n>1,ρ為地球的平均密度),萬有引力常量為G.由于礦床的存在,某同學(xué)在地球表面A處利用單擺裝置測得的重力加速度為g,明顯大于該區(qū)域正常情況下地球表面的重力加速度理論值g0.則根據(jù)上述數(shù)據(jù)可以推斷出此礦床球心離A的距離r為$\sqrt{\frac{G(n-1)ρV}{{g-{g_0}}}}$.(請用題中已知的字母表示).

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3.如圖所示,質(zhì)量為m的木塊(可視為質(zhì)點)用水平細繩拉住后靜止在光滑斜面上,則木塊對斜面的壓力為$\frac{mg}{cosα}$.(斜面的傾角為α)

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10.如圖所示,兩個勻強磁場橫截面分別為圓形和正方形,內(nèi)部磁感應(yīng)強度大小均為B,方向均垂直于紙面向里,圓的直徑D等于正方形的邊長.兩個完全相同的帶電粒子同是以相同的速度v分別飛入兩個磁場區(qū)域,速度方向均與磁場方向垂直,進入圓形區(qū)域的帶電粒子速度方向?qū)柿藞A心,進入正方形區(qū)域的帶電粒子是沿一邊的中心無助于垂直于邊界線進入的,則( 。
A.兩個帶電粒子在磁場中運動的半徑一定相同
B.兩個帶電粒子在磁場中運動的時間一定相同
C.兩個帶電粒子可能同時飛離磁場
D.進入圓形區(qū)域的帶電粒子可能先飛離磁場

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20.如圖,光滑金屬直軌道MN和PQ固定在同一水平面內(nèi),MN、PQ平行且足夠長,軌道的寬L=0.5m.軌道左端接R=0.4Ω的電阻.軌道處于磁感應(yīng)強度大小B=0.4T,方向豎直向下的勻強磁場中.導(dǎo)體棒ab在沿著軌道方向向右的力F=1.0N作用下,由靜止開始運動,導(dǎo)體棒與軌道始終接觸良好并且相互垂直,導(dǎo)體棒的電阻r=0.1Ω,軌道電阻不計.求:
(1)導(dǎo)體棒的速度v=5.0m/s時,導(dǎo)體棒受到安培力的大小F
(2)導(dǎo)體棒能達到的最大速度大小vm和ab兩端電壓
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