【題目】在豎直平面內(nèi)有水平向右、場(chǎng)強(qiáng)為E=1×104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在場(chǎng)中有一根長(zhǎng)L=2m的絕緣細(xì)線(xiàn)，一端固定在O點(diǎn)，另一端系質(zhì)量為0.04kg的帶電小球，它靜止時(shí)細(xì)線(xiàn)與豎直方向成37°角。如圖所示，給小球一個(gè)初速度讓小球恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，取小球在靜止時(shí)的位置為電勢(shì)能和重力勢(shì)能的零點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是(cos37°=0.8，g=10m/s2)

A. 小球所帶電量為q=3.5×10-5C

B. 小球恰能做圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)能最小值是0.96J

C. 小球恰能做圓周運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能最小值是1.54J

D. 小球恰能做圓周運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能最小值是0.5J

【答案】C

【解析】對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖所示：

根據(jù)平衡條件得：，解得：，故A錯(cuò)誤；由于重力和電場(chǎng)力都是恒力，所以它們的合力也是恒力

在圓上各點(diǎn)中，小球在平衡位置A點(diǎn)時(shí)的勢(shì)能（重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和）最小，在平衡位置的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)B點(diǎn)，小球的勢(shì)能最大，由于小球總能量不變，所以在B點(diǎn)的動(dòng)能最小，對(duì)應(yīng)速度最小，在B點(diǎn)，小球受到的重力和電場(chǎng)力，其合力作為小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，而繩的拉力恰為零，有：，而，所以，故B錯(cuò)誤；由于總能量保持不變，即（C為恒量）．所以當(dāng)小球在圓上最左側(cè)的C點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)能最大，機(jī)械能最小，由B運(yùn)動(dòng)到A，，，聯(lián)立解得：，總能量，由C運(yùn)動(dòng)到A，，所以C點(diǎn)的機(jī)械能為，即機(jī)械能的最小值為1.54J，故C正確，D錯(cuò)誤；故選C。

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：

【題目】如圖，一個(gè)質(zhì)量為m的光滑小環(huán)套在一根輕質(zhì)細(xì)繩上，細(xì)繩的兩端分別系在豎直的桿上A、B兩點(diǎn)，讓豎直桿以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)小環(huán)在繩上C點(diǎn)，AC和BC與豎直方向的夾角分別為37和53，sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度為g.則

A. 繩上的張力大小為mg

B. 繩子的長(zhǎng)度為

C. 桿上A、B兩點(diǎn)間的距離為

D. 環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小等于g

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】(1)小明準(zhǔn)備將電流表G改裝成電壓表，需要測(cè)量電流表的內(nèi)阻，他采用如圖（a）所示的電路，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)前，滑塊變阻器的滑片應(yīng)置于_____（填“a”或“b”）端附近。

②閉合，斷開(kāi)，調(diào)節(jié)使電流表G滿(mǎn)偏。

③閉合，保持阻值不變，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表G的指針指到滿(mǎn)刻度的，讀出電阻箱示數(shù)，則測(cè)得電流表G的內(nèi)阻=________Ω。

(2)查閱說(shuō)明書(shū)后，知電流表G的內(nèi)阻，量程，其改裝成量程為15V的電壓表，串聯(lián)的電阻箱的阻值電壓表應(yīng)調(diào)到__________Ω。

(3)將改裝后電壓表標(biāo)準(zhǔn)后，用如圖（b）所示的電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，已知定值電阻，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)作出電壓表讀數(shù)U與電流表A讀數(shù)I的關(guān)系圖像如圖（c），則電源電動(dòng)勢(shì)E=_____V，內(nèi)阻r=_________Ω，（結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后2位）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，衛(wèi)星在地球不同的圓形軌道上具有不同引力勢(shì)能。已知地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，衛(wèi)星到地球球心的距離為，引力勢(shì)能為，真空中負(fù)點(diǎn)電荷的電荷量為Q，其周?chē)臻g電勢(shì)可以表示為:，與該點(diǎn)電荷的電勢(shì)類(lèi)比，可以定義“引力勢(shì)”的概念。下列說(shuō)法合理的是（ ）

A. 可以用定義“引力勢(shì)”

B. “引力勢(shì)”與衛(wèi)星質(zhì)量m有關(guān)

C. 圖中a點(diǎn)“引力勢(shì)”低于b點(diǎn)

D. 衛(wèi)星的引力勢(shì)能與距離r的平方成反比

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在水平地面上放一木板B，重力為G2=100N，再在木板上放一貨箱A，重力為G1=500N，設(shè)貨箱與木板、木板與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ均為0.5，先用繩子把貨箱與墻拉緊，如圖所示，已知tanθ=3/4，然后在木板上施一水平力F，想把木板從貨箱下抽出來(lái)，F至少應(yīng)為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m的物體在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端向上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。若斜面足夠長(zhǎng)，表面光滑，傾角為θ。經(jīng)時(shí)間t，恒力F做功20J，此后撤去恒力F，物體又經(jīng)時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn)，且回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，若以地面為重力勢(shì)能的零勢(shì)能面，則下列說(shuō)法中正確的是

A. 物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能是20J

B. 在撤去力F前的瞬時(shí)，力F的功率大小是2 mgvsinθ/3

C. 在撤去力F前的瞬時(shí)，力F的功率大小是4 mgvsinθ/3

D. 在此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體動(dòng)能與勢(shì)能相等的位置在撤去恒力位置的上方，物體的機(jī)械能先增加后減少

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)通過(guò)抖音短視頻學(xué)習(xí)制作了一個(gè)電動(dòng)機(jī)模型，如圖所示，把電池放在圓柱形強(qiáng)碰鐵上，把“П”形線(xiàn)圈放在電池上，線(xiàn)圈可以在電池上繞豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中線(xiàn)圈兩個(gè)電刷A、B始終與磁鐵相互接觸，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A. 若把磁鐵固定，從上往下看，線(xiàn)圈會(huì)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

B. 若把破鐵固定，從上往下看，線(xiàn)圈會(huì)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

C. 若把線(xiàn)圈固定，從上往下看，磁鐵會(huì)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

D. 若把線(xiàn)圈固定，從上往下看，磁鐵會(huì)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角θ=37°的斜面上固定兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌(電阻可忽略不計(jì))，相距L=1.0m，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上，下端接有一阻值為R=2.0Ω的電阻。一根質(zhì)量m=1.0kg、電阻r=2.0Ω的導(dǎo)體棒MN垂直跨放在導(dǎo)軌上，該導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，t=0時(shí)刻導(dǎo)體棒受到平行于導(dǎo)軌向上的外力作用由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌以加速度a=2.0m/s向上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，重力加速度g=10m/s，求：

(1)t=0時(shí)刻外力的大��；

(2)如果前2s內(nèi)在電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q=4J，則該過(guò)程能的中外力做功為多少；

(3)若把磁場(chǎng)方向改為豎直向上，大小不變，導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上向上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，寫(xiě)出外力隨時(shí)間變化的關(guān)系式.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一寬40cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。一邊長(zhǎng)為20cm的正方形導(dǎo)線(xiàn)框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定速度v=20cm/s通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線(xiàn)框有一邊始終與磁場(chǎng)區(qū)域的邊界平行。取它剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻t=0，在下列圖線(xiàn)中，正確反映感應(yīng)電流強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律的是（ ）

A. B.

C. D.

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同步練習(xí)冊(cè)答案