16.如圖所示,O處固定有負(fù)點電荷-Q,在距離負(fù)點電荷ra處有一正點電荷+q,質(zhì)量為m,以v0初速度(方向與OA垂直)運動,在負(fù)電荷電場力作用下做如圖所示的橢圓運動,已知OB=rb=2ra,靜電引力常量為k,下列說法中正確的是( 。
A.電荷q在A到B運動過程中,電勢能增加,動能減小
B.電荷q在A到B運動過程中,機(jī)械能守恒
C.電荷q在A到B運動過程中,加速度中,加速度變小,且A點加速度為B點加速度4倍
D.若電荷q在A點速度滿足v0=$\sqrt{\frac{kgQ}{m{r}_{a}}}$,則q點電荷圍繞q點電荷做勻速圓周運動

分析 帶電粒子在繞Q點做圓周運動,點電荷對帶電粒子的吸引力提供向心力,根據(jù)電場力對帶電粒子的做功情況判斷M點和N點的電勢能大小關(guān)系;由庫侖力與運動方向判斷功的正負(fù),然后根據(jù)電場力做功情況判斷電勢能間的關(guān)系.

解答 解:A、正電荷由A運動到B的過程中,電場力做負(fù)功,電勢能增加,動能減小,故A正確;
B、電荷從A到B運動過程中,存在電場力做功,則機(jī)械能不守恒,故B錯誤;
C、根據(jù)庫侖定律與牛頓第二定律,則有$\frac{kQq}{{r}^{2}}$=ma,電荷q在A到B運動過程中,間距增大,則加速度變小,已知OB=rb=2OA=2ra,因此A點加速度為B點加速度4倍,故C正確;
D、由題意可知,q點電荷圍繞Q點電荷做橢圓運動,故D錯誤;
故選:AC.

點評 本題主要考查了同學(xué)們識圖的能力,知道做橢圓運動的物體在靠近焦點的軌道上運動的速度大于遠(yuǎn)離焦點軌道上的速度,難度不大.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.某同學(xué)設(shè)計了用光電門傳感器“探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系”的實驗.

(1)如圖甲所示,在小車上固定寬度為l的擋光片(圖中未畫出),將兩個光電門傳感器固定在相距為d的軌道上,釋放小車,傳感器記錄下小車經(jīng)過光電門的時間△t1、△t2,可以測得小車的加速度a=$\frac{{(\frac{l}{△{t}_{2}})}^{2}-{(\frac{l}{△{t}_{1}})}^{2}}{2d}$(用題中的符號L、d、△t1、△t2表示),用螺旋測微器測得擋光片的寬度l如圖乙所示,則l=10.243mm
(2)若把鉤碼的重力當(dāng)作小車所受到的合外力,應(yīng)滿足條件平衡摩擦力、鉤碼的質(zhì)量比小車的質(zhì)量小得多(寫兩條)
(3)在滿足(2)的條件下,若利用此裝置來驗證“動能定理”,還需要記錄的物理量有小車的質(zhì)量M、砝碼的質(zhì)量m,需要驗證的關(guān)系式是$\frac{1}{2}M{(\frac{l}{△{t}_{2}})}^{2}-\frac{1}{2}M{(\frac{l}{△{t}_{1}})}^{2}=mgd$.

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7.假設(shè)空間某一靜電場的電勢φ隨x變化情況如圖所示,根據(jù)圖中信息可以確定下列說法中正確的是( 。
A.空間各點場強(qiáng)的方向均與x軸垂直
B.將電荷沿x軸從0移到x1的過程中,電荷一定做勻加速直線運動
C.正電荷沿x軸從x2移到x3的過程中,電場力做正功,電勢能減小
D.負(fù)電荷沿x軸從x4移到x5的過程中,電場力做負(fù)功,電勢能增加

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4.如圖1所示,在x軸上方有垂直xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=B0,在x軸下方有交替分布的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,勻強(qiáng)電場平行于y軸,勻強(qiáng)磁場B2=2B0垂直于xoy平面,圖象如圖2所示.一質(zhì)量為m,電量為-q的粒子在t=$\frac{2}{3}$t0時刻沿著與y軸正方向成60°角方向從A點射入磁場,t=2t0時第一次到達(dá)x軸,并且速度垂直于x軸經(jīng)過C點,C與原點O的距離為3L.第二次到達(dá)x軸時經(jīng)過x軸上的D點,D與原點O的距離為4L.(不計粒子重力,電場和磁場互不影響,結(jié)果用B0、m、q、L表示.)

(1)求此粒子從A點射出時的速度υ0
(2)求電場強(qiáng)度E0的大小和方向.
(3)粒子在t=9t0時到達(dá)M點,求M點坐標(biāo).

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11.一段鐵路轉(zhuǎn)彎處,內(nèi)、外軌高度差為h=10cm,彎道半徑為r=625m,軌距L=1435mm,求這段彎道的設(shè)計速度v0是多大?

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1.汽車輪胎與路面間的摩擦因數(shù)為μ,汽車經(jīng)過一水平圓弧形彎道,彎道的半徑R,重力加速度為g,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,為保證行車安全在該路段行駛的限定速度.

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8.如圖,一固定光滑斜面高為H,質(zhì)量為m的小物體沿斜面從頂端滑到底端.在此過程( 。
A.物體的重力勢能增加了mgHB.物體的重力勢能減少了mgH
C.重力對物體做的功大于mgHD.重力對物體做的功小于mgH

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5.兩個質(zhì)量相等的小鐵快A和B,分別從兩個高度相同的光滑斜面和光滑圓弧斜坡的頂端由靜止開始滑向底部,如圖所示,則下面說法不正確的是(  )
A.下滑過程中重力所做的功相同B.它們到達(dá)底部時動能相同
C.它們到達(dá)底部時速度相同D.它們的機(jī)械能都每時每刻都相同

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6.如圖所示,閉合圓導(dǎo)線線圈放置在勻強(qiáng)磁場中,線圈平面與磁場平行,其中ac、bd分別是平行、垂直于磁場方向的兩條直徑.試分析線圈做如下運動時,能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( 。
A.使線圈在紙面內(nèi)平動
B.使線圈平面沿垂直紙面方向向紙外平動
C.使線圈以ac為軸轉(zhuǎn)動
D.使線圈以bd為軸轉(zhuǎn)動

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