15.如圖所示,一個電量為+Q的點(diǎn)電荷甲,固定在絕緣水平面上的O點(diǎn),另一個電量為-q、質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷乙從A點(diǎn)以初速度v0沿它們的連線向甲滑動,到B點(diǎn)時速度最小且為v.已知靜電力常量為k,點(diǎn)電荷乙與水平面的動摩擦因數(shù)為μ,AB間距離為L,則以下說法不正確的是( 。
A.OB間的距離為$\sqrt{\frac{kQq}{μmg}}$
B.從開始運(yùn)動到碰到甲之前的瞬間,乙的加速度逐漸減小
C.從A到B的過程中,電場力對點(diǎn)電荷乙做的功為W=μmgL+$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$mv02
D.從A到B的過程中,乙的電勢能減少

分析 本題首先要正確分析物體受力特點(diǎn),明確力和運(yùn)動的關(guān)系,在本題中注意滑動摩擦力的大小方向不變,兩球靠近過程中庫侖力逐漸增大,小球先減速后加速,根據(jù)牛頓第二定律和功能關(guān)系可正確解答.

解答 解:A、由題意,乙到達(dá)B點(diǎn)時速度最小,乙先減速運(yùn)動后做加速運(yùn)動,當(dāng)速度最小時有:mgμ=F=k$\frac{Qq}{{r}^{2}}$,解得OB間的距離r=$\sqrt{\frac{kQq}{μmg}}$,故A正確;
B、滑動摩擦力的大小方向不變,兩球靠近過程中庫侖力逐漸增大,小球在運(yùn)動到B點(diǎn)之前,有mgμ-F=ma,因此物體的加速度逐漸減小.當(dāng)越過B點(diǎn)后,庫侖力大于滑動摩擦力,由F-mgμ=ma,知加速度逐漸增大,因此從開始運(yùn)動到碰到甲之前的瞬間,乙的加速度先逐漸減小后逐漸增大,故B錯誤.
C、從A到B的過程中,根據(jù)動能定理得:W-μmgL=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$,得W=μmgL+$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$mv02,故C正確.
D、從A到B的過程中,電場力對乙做正功,乙的電勢能減少,故D正確.
本題選不正確的,故選:B.

點(diǎn)評 本題在借助庫侖力的基礎(chǔ)知識,考查了力與運(yùn)動、牛頓第二定律、動能定理等基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用,是考查學(xué)生綜合能力的好題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.下列說法中指瞬時速度的是( 。
A.肇事汽車超速運(yùn)行,碰車時速度達(dá)80km/h
B.子彈擊中靶心時速度
C.優(yōu)秀的中長跑運(yùn)動員速度可達(dá)7m/s左右
D.高空偵察機(jī)的巡航速度約1000m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.2011年7月2日下午,在杭州濱江區(qū)的白金海岸小區(qū),一個2歲女童突然從10樓墜落,樓下30多歲的吳菊萍女士奮不顧身地沖過去用雙手接住了孩子,其手臂骨折,受傷較重,被網(wǎng)友稱為最美媽媽,接抱墜樓女童的“最美媽媽”吳菊萍引發(fā)了海內(nèi)外的集體感動.吳菊萍不計后果的愛心托舉,不僅給墜樓女童妞妞帶來了生的希望,也激發(fā)著全社會的向善力量.設(shè)女童從45m高的陽臺上無初速掉下,吳菊萍迅速由靜止沖向女童下落處的正下方樓底,準(zhǔn)備接住女童.已知吳菊萍到樓底的距離為18m,為確保安全能穩(wěn)妥接住女童,吳菊萍將盡力節(jié)約時間,但又必須保證接女童時沒有水平方向的沖擊,不計空氣阻力,將女童和吳菊萍都看做質(zhì)點(diǎn),設(shè)吳菊萍奔跑過程中只做勻速或勻變速運(yùn)動,g取10m/s2
(1)吳菊萍至少用多大的平均速度跑到樓底?
(2)若吳菊萍在加速或減速的加速度大小相等,且最大速度不超過9m/s,求吳菊萍奔跑時加速度需滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.某同學(xué)為了測電流表A1的內(nèi)阻r1的精確值,準(zhǔn)備了如下器材:
A.電流表A1:量程100mA,內(nèi)阻約5Ω        B.電壓表V1:量程15V,內(nèi)阻約l0kΩ
C.電壓表V2:量程3V,內(nèi)阻約5kΩ           D.定值電阻R0:阻值20Ω
E.滑動變阻器R1:0~10Ω,額定電流為1A     G.電源E:電動勢為6V,內(nèi)阻較小
F.滑動變阻器R2:0~1000Ω,額定電流為0.2A  H.導(dǎo)線、電鍵
要求:電流表A1的示數(shù)從零開始變化,且能多測幾組數(shù)據(jù),盡可能使電壓表的表針偏轉(zhuǎn)范圍大.
①實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用C,滑動變阻器應(yīng)選用E(填器材前面的字母序號);
②若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算電流表A1的內(nèi)阻r1,其中電壓表的示數(shù)用U表示,電流表的示數(shù)用I表示,則所測電流表A1的內(nèi)阻r1的表達(dá)式為$\frac{U}{I}-{R}_{0}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,通電螺線管置于水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ之間,ab和cd是放在導(dǎo)軌上的兩根金屬棒,它們分別靜止在螺線管的左右兩側(cè),現(xiàn)使滑動變阻器的滑動觸頭向左滑動時,ab和cd棒的運(yùn)動情況是(  )
A.ab向左,cd向右B.ab向右,cd向左C.ab、cd都向右運(yùn)動D.ab、cd保持靜止

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

20.一臺發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢的瞬時值表達(dá)式為:e=311sin314tV,則此發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢的最大值為311V,有效值為220V,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/秒,產(chǎn)生的交流電的頻率為50Hz.($\sqrt{2}$=1.414,π取3.14)

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

7.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動時處于完全失重狀態(tài),物體對支持面幾乎沒有壓力,所以在這種環(huán)境中已無法用天平稱量物體的質(zhì)量.假設(shè)某同學(xué)以這種環(huán)境設(shè)置了如下圖所示的裝置(圖中O為光滑的小孔)來間接測量物體的質(zhì)量:給待測量物體一個初速度,使它在桌面上做勻速圓周運(yùn)動.設(shè)航天器中備有基本測量工具.
(1)物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計(選填“可以”或“不能”),原因是物體對支持面無壓力;
(2)實(shí)驗(yàn)時已測量的物理量是:彈簧稱的示數(shù)F、圓周運(yùn)動的半徑R、圓周運(yùn)動的周期T.則待測量物體的質(zhì)量的表達(dá)式為m=$\frac{F{T}^{2}}{4{π}^{2}r}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.汽車在平直的公路行駛的v-t圖象如圖,0~2s內(nèi)和2s~3s內(nèi)相比( 。
A.位移大小相等B.速度變化相同C.平均速度相等D.加速度相同

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,質(zhì)量為$\frac{1}{2}$m的帶有$\frac{1}{4}$圓弧的滑塊A靜止放在光滑的水平面上,圓弧半徑R=1.8m,圓弧的末端點(diǎn)切線水平,圓弧部分光滑,水平部分粗糙,A的左側(cè)緊靠固定擋板,距離A的右側(cè)S處是與A等高的平臺,平臺上寬度為l=0.5m的M、N之間存在一個特殊區(qū)域,B進(jìn)入M、N之間就會受到一個大小為F=mg恒定向右的作用力.平臺MN兩點(diǎn)間粗糙,其余部分光滑,M、N的右側(cè)是一個彈性卡口,現(xiàn)有一個質(zhì)量為m的小滑塊B從A的頂端由靜止釋放,當(dāng)B通過M、N區(qū)域后碰撞彈性卡口的速度v不小于5m/s時可通過彈性卡口,速度小于5m/s時原速反彈,設(shè)m=1kg,g=10m/s2,求:
(1)滑塊B剛下滑到圓弧底端時對圓弧底端的壓力多大?
(2)若A、B間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5,保證A與平臺相碰前A、B能夠共速,則S應(yīng)滿足什么條件?
(3)在滿足(2)問的條件下,若A與B共速時,B剛好滑到A的右端,A與平臺相碰后B滑上平臺,設(shè)B與MN之間的動摩擦因數(shù)0<μ<1,試討論因μ的取值不同,B在MN間通過的路程.

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同步練習(xí)冊答案