17.如圖所示,豎直向上建立x軸.在x上有O、A、B、C四點.O為坐標(biāo)原點,A、B、C三點的坐標(biāo)已知.若在O點放置點電荷.將一個質(zhì)量為m的帶電小球從A點由靜止釋放,小球?qū)⒀豿軸向上運動,當(dāng)小球達到B點時速度最大,并且小球最高能運動到C點.下列物理量能求出的有哪些( 。
A.帶電小球從A運動到C過程電勢能的變化量
B.B點的電場強度
C.AC間的電勢差
D.小球在A點的加速度

分析 從A到C的過程中,根據(jù)動能定理列式可以求出電場力做功,從而求出帶電小球從A運動到C過程電勢能的變化量,B點速度最大,則加速度為零,此時重力與電場力相等,結(jié)合點電荷場強公式求出A點的電場力,從而求出A點加速度,由于不知道帶電小球的電量,所以不能求出AC間的電勢差,不最大場源電荷的電荷量,所以不能求出B點的電場強度.

解答 解:A、從A到C的過程中,根據(jù)動能定理列式可以求出電場力做功等于克服重力做功,再根據(jù)電勢能的變化量與電場力做功的關(guān)系求出帶電小球從A運動到C過程電勢能的變化量,故A正確;
B、點電荷的電場強度E=$k\frac{Q}{{r}^{2}}$,但不知道Q的電量,所以不能求出B點的電場強度,故B錯誤;
C、電場力做功W=Uq,由于不知道帶電小球的電量,所以不能求出AC間的電勢差,故C錯誤;
D、B點速度最大,則加速度為零,此時重力與電場力相等,則有:$mg=k\frac{Qq}{{{r}_{B}}^{2}}$,則可以求出A點電場力$F=k\frac{Qq}{{{r}_{A}}^{2}}$,小球在A點受到重力和電場力,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,故D正確.
故選:AD

點評 本題考查了動能定理以及電場力做功與電勢能變化的關(guān)系,知道點電荷的場強公式,能結(jié)合力學(xué)知識解決問題,難度適中.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

8.有兩顆繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星,它們的軌道半徑之比r1:r2=1:4,則它們的周期之比T1:T2=1:8,運行速度之比v1:v2=2:1.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖所示,三個完全相同的滑塊A、B、C放在傾角均為α的光滑斜面上,A受到沿斜面向上的力F1,B受到水平向右的力F2,C受到與斜面成θ角方向斜向上的力F3.讓A、B、C分別靜止開始從斜面的底端沿斜面向上以相同的加速度運動到頂端,則到達頂端時力F1、F2、F3的功率關(guān)系為(  )
A.P1=P2=P3B.P1>P2=P3C.P3>P2>P1D.P1>P2>P3

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

5.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時,先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點火,使其沿橢圓軌道2運行,最后再次點火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3.軌道1、2相切于Q點,軌道2、3相切于P點,如圖所示,則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時,衛(wèi)星在軌道3上P速率大于在軌道2的P速率(填大于,等于或小于),衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度等于(填大于,等于或小于)它在軌道2上經(jīng)過Q點時加速度,衛(wèi)星送入同步圓軌道3后運行周期是24 小時.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.某同學(xué)設(shè)計了一個電磁推動加噴氣推動的火箭發(fā)射裝置,如圖所示.豎直固定在絕緣底座上的兩根長直光滑導(dǎo)軌,間距為L.導(dǎo)軌間加有垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強磁場B.絕緣火箭支撐在導(dǎo)軌間,總質(zhì)量為m,其中燃料質(zhì)量為m?,燃料室中的金屬棒EF電阻為R,并通過電刷與電阻可忽略的導(dǎo)軌良好接觸.
引燃火箭下方的推進劑,迅速推動剛性金屬棒CD(電阻可忽略且和導(dǎo)軌接觸良好)向上運動,當(dāng)回路CEFDC面積減少量達到最大值△S,用時△t,此過程激勵出強電流,產(chǎn)生電磁推力加速火箭.在△t時間內(nèi),電阻R產(chǎn)生的焦耳熱使燃料燃燒形成高溫高壓氣體.當(dāng)燃燒室下方的可控噴氣孔打開后.噴出燃氣進一步加速火箭.
(1)求回路在△t時間內(nèi)感應(yīng)電動勢的平均值及通過金屬棒EF的電荷量,并判斷金屬棒EF中的感應(yīng)電流方向;
(2)經(jīng)△t時間火箭恰好脫離導(dǎo)軌.求火箭脫離時的速度v0;  (不計空氣阻力)
(3)火箭脫離導(dǎo)軌時,噴氣孔打開,在極短的時間內(nèi)噴射出質(zhì)量為m?的燃氣,噴出的燃氣相對噴氣前火箭的速度為u,求噴氣后火箭增加的速度△v.(提示:可選噴氣前的火箭為參考系)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.如圖所示,一輕桿套在光滑水平面上的固定轉(zhuǎn)軸O上,兩端分別固定有質(zhì)量為m1、m2的小球,現(xiàn)讓兩球繞軸O在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,兩球做圓周運動的半徑分別為r1,、r2,桿對軸的作用力恰好為零,不計小球的大小,若兩球的角速度分別為ω1、ω2,線速度分別為v1、v2則下列關(guān)系正確的是( 。
A.r1ω1=r2ω2B.r1v1=r2v2C.m1r1=m2r2D.m1v1=m2v2

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.如圖所示,運動員騎在奔馳的馬背上沿著跑道AB運動,拉弓放箭,射向他左側(cè)的固定箭靶.假設(shè)運動員騎馬奔馳的速度為v1,運動員靜止時射出的箭的速度為v2,跑道離固定箭靶的最近距離為OA=d.若不計空氣阻力的影響,要想命中靶心且射出的箭在空中飛行時間最短,則(  )
A.運動員騎馬奔馳時應(yīng)該瞄準(zhǔn)靶心放箭
B.運動員應(yīng)該在離A點距離為$\frac{v_1}{v_2}$d的地方放箭
C.箭射到靶的最短時間為$\fracqa84mmg{v_2}$
D.箭射到靶的最短時間為$\fracsmckcam{{\sqrt{v_1^2+v_2^2}}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.2016年2月11日,美國科學(xué)家宣布探測到引力波,證實了愛因斯坦100年前的預(yù)測,彌補了愛因斯坦廣義相對論中最后一塊缺失的“拼圖”.雙星的運動是產(chǎn)生引力波的來源之一,假設(shè)宇宙中有一雙星系統(tǒng)由a、b兩顆星體組成,這兩顆星繞它們連線的某一點在萬有引力作用下作勻速圓周運動,測得a星的周期為T,a、b兩顆星的距離為l、a、b兩顆星的軌道半徑之差為△r(a星的軌道半徑大于b星的),則( 。
A.b星的周期為$\frac{l-△r}{l+△r}$TB.a星的線速度大小為$\frac{π(l+△r)}{T}$
C.a、b兩顆星的半徑之比為$\frac{l}{l-△r}$D.a、b兩顆星的質(zhì)量之比為$\frac{l+△r}{l-△r}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.某電視臺“快樂向前沖”節(jié)目的場地設(shè)施如圖所示,AB為水平直軌道,上面安裝有電動懸掛器,可以載人運動,水面上漂浮這一個半徑為R、鋪有海綿墊(厚度不計)的轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的軸心離平臺的水平距離為L,平臺邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H.選手抓住懸掛器可以在電動機的帶動下,從A點下方的平臺邊緣處沿水平方向做初速度為零,加速度為a的勻加速直線運動.選手必須做好判斷,在合適的位置釋放,才能順利落在轉(zhuǎn)盤上.設(shè)選手的質(zhì)量為m(不計身高),重力加速度為g.
(1)若已知H=5m,L=8m,a=2m/s2,g=10m/s2,且選手從某處C點釋放能恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上,則他是從平臺出發(fā)后多長時間釋放懸掛器的?
(2)若電動懸掛器開動后,針對不同選手的動手,電動機的動力與該選手重力關(guān)系皆為F=0.6mg,懸掛器在軌道上運動時存在恒定的摩擦阻力,選手在運動到上面(1)中所述位置C點時,因恐懼沒釋放懸掛器,但立即關(guān)閉了它的電動機,則按照(1)中所給數(shù)據(jù),計算懸掛器載著選手還能繼續(xù)向右滑行多遠的距離?

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同步練習(xí)冊答案