18.如圖所示,帶正電q′的小球Q固定在傾角為θ的光滑固定絕緣細桿下端,讓另一穿在桿上的質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球M從A點由靜止釋放,M到達B點時速度恰好為零.若A、B間距為L,C是AB的中點,兩小球都可視為質(zhì)點,重力加速度為g,則下列判斷正確的是( 。
A.在從A點至B點的過程中,M先做勻加速運動,后做勻減速運動
B.在從A點至C點和從C點至B點的過程中,前一過程M的電勢能的增加量較小
C.在B點M受到的庫侖力大小是mgsinθ
D.在Q產(chǎn)生的電場中,A、B兩點間的電勢差為UBA=$\frac{mgLsinθ}{q}$

分析 小球q向下運動的過程中,根據(jù)兩球間的庫侖力逐漸增大,再分析小球q的運動情況.根據(jù)W=qU分析電場力做功關(guān)系,判斷電勢能減小量的關(guān)系.B點不是平衡點.根據(jù)動能定理求AB兩點的電勢差

解答 解:A、小球q下滑過程中,沿桿的方向受到重力的分力mgsinθ和庫侖力,兩力方向相反.根據(jù)庫侖定律知道,庫侖力逐漸增大.庫侖力先小于mgsinθ,后大于mgsinθ,q先做加速度減小的變加速運動,后做加速度增大的變減速運動,當(dāng)庫侖力與mgsinθ大小相等時速度最大.故A錯誤.
B、由點電場強度公式,則有:AC間的場強小,CB間場強大,再由U=Ed知,A、C間的電勢差值小于C、B間的電勢差值,根據(jù)電場力做功公式W=qU得知,從A至C電場力做功較小,則電勢能的增加量較。蔅正確.
C、q從C到B做減速運動,在B點時加速度沿桿向上,故庫侖力大于mgsinθ.故C錯誤.
D、從A到B,根據(jù)動能定理得:mgLsinθ-qUAB=0,又UBA=-UAB,解得UBA=-$\frac{mgLsinθ}{q}$.故D錯誤.
故選:B.

點評 本題是帶電體在電場中運動的問題,關(guān)鍵要分析受力情況來確定其運動情況,根據(jù)動能定理研究電勢差

練習(xí)冊系列答案
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1.從某一高度處水平拋出一個質(zhì)量為m的小球,不計空氣阻力,落地時小球所受的重力的功率為P.落地的水平位移為s.則小球拋出時的初速度的大小是$\frac{m{g}^{2}s}{P}$.

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2.某同學(xué)利用如圖甲所示的實驗室提供的平拋演示儀研究平拋運動,所有操作均正確無誤,但是由于馬虎忘記標(biāo)記起拋點位置,取下白紙后,描點得到如圖乙所示的一段拋物線,過點A建立直角坐標(biāo)系,利用刻度尺在軌跡上標(biāo)注B、C兩點,保證xAB=xBC,α為C處速度方向與x軸夾角、β為AC連線與x軸夾角,取重力加速度g=9.8m/s2,則以下說法正確的是(  )
A.利用已知條件和刻度尺無法確定起拋點的坐標(biāo)值
B.利用已知條件和刻度尺能確定初速度大小、A至C運動時間以及小球質(zhì)量m
C.利用平拋規(guī)律可知tanα<2tanβ
D.利用平拋規(guī)律可知tanα>2tanβ

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6.跳傘運動員做低空跳傘表演,當(dāng)直升飛機懸停在離地面203m高時,運動員離開飛機作初速為零,加速度a=10m/s2.落體運動.下落一段時間后,打開降落傘,展傘后運動員以16m/s2的加速度勻減速下降.為了運動員的安全,要求運動員落地速度最大不得超過2m/s.試求:
(1)運動員展傘時,離地面的高度至少為多少?
(2)運動員在空中的最短時間為多少?

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13.兩個半徑均為1cm的導(dǎo)體球,分別帶上+Q和-3Q的電量,兩球心相距90cm,相互作用力大小為F,現(xiàn)將它們碰一下后,并使兩球心間距離為3cm,則它們之間的相互作用力大小變?yōu)椋ā 。?table class="qanwser">A.3000FB.1200FC.900FD.以上都不對

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3.一輛汽車以10m/s的速度勻速前進,制動后,加速度大小為2.5m/s2,問:3s內(nèi)的位移大小和10 s內(nèi)的位移大小.
下面是某同學(xué)的解答過程:
s1=v0t1+$\frac{1}{2}$at12=[10×3+$\frac{1}{2}$×(-2.5)×32]m=19.65m
s2=v0t2+$\frac{1}{2}$at22=[10×10+$\frac{1}{2}$×(-2.5)×102]m=-25m
你認為該同學(xué)的解答正確嗎?如果你認為正確,請定性說明理由;如果你認為不正確,請說明理由并求出正確結(jié)果.

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10.一個面積是40cm2的導(dǎo)線框,垂直地放在勻強磁場中,穿過它的磁通量為1.8Wb,則勻強磁場的磁感應(yīng)強度多大?若放入一個面積為100cm2的導(dǎo)線框于該磁場中,并使線框的平面與磁場方向成30°角,則穿過該線框的磁通量多大?

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7.電場中有一點P,下列說法正確的是( 。
A.若放在P點的試探電荷的電荷量減半,則P點場強減半
B.若該電場是由某點電荷Q產(chǎn)生,當(dāng)Q電荷量減半,放到P點的試探電荷的電荷量增加一倍時,P點的場強不變
C.若P點的場強增大一倍,放到P點的試探電荷的電荷量減半,則該電荷在P點受到的靜電力不變
D.P點的場強方向為試探電荷在該點的受力方向

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8.兩個點電荷Q1、Q2固定于x軸上,將一帶正電的試探電荷從足夠遠處沿x 軸負方向移近Q2(位于坐標(biāo)原點O)的過程中,試探電荷的電勢能Ep隨位置變化的關(guān)系如右圖所示,則下列判斷正確的是( 。
A.M點電勢大于零,N點場強為零
B.M點場強為零,N點電勢為零
C.Q1帶負電,Q2帶正電,且Q2電荷量較小
D.Q1帶正電,Q2 帶負電,且Q2電荷量較小

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同步練習(xí)冊答案