4.如圖所示,在O點(diǎn)處放置一個(gè)正電荷.在過(guò)O點(diǎn)的豎直平面內(nèi)的A點(diǎn),自由釋放一個(gè)帶正電的小球,小球的質(zhì)量為m、電荷量為q.小球落下的軌跡如圖中虛線所示,它與以O(shè)為圓心、R為半徑的圓 (圖中實(shí)線表示)相交于B、C兩點(diǎn),O、C在同一水平線上,∠BOC=30°,A距離OC的豎直高度為h.若小球通過(guò)B點(diǎn)的速度為v,則下列說(shuō)法不正確的是( 。
A.小球通過(guò)C點(diǎn)的速度大小是$\sqrt{2gh}$
B.小球在B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)能不等
C.小球由A點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能一直都在減少
D.小球由A點(diǎn)到C點(diǎn)機(jī)械能的損失是mg(h-$\frac{R}{2}$)-$\frac{1}{2}$mv2

分析 小球下落過(guò)程中,受到重力和電場(chǎng)力,由于B、C兩點(diǎn)處于同一等勢(shì)面上,故從B到C過(guò)程電場(chǎng)力做功為零;根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷電勢(shì)能的變化情況;根據(jù)總功判斷動(dòng)能變化情況.

解答 解:A、小球從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力總體上做的是負(fù)功,重力做正功,由動(dòng)能定理可以知道電荷在C點(diǎn)的大小是$\sqrt{{v}^{2}+gR}$,因此C點(diǎn)的速度小于$\sqrt{2gh}$,故A錯(cuò)誤;B、到O點(diǎn)相等的B、C兩點(diǎn)位于同一個(gè)等勢(shì)面上,所以小球在B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等.故B錯(cuò)誤;
C、小球由B點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能先增大后減小,所以小球由A點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能先增大后減。蔆錯(cuò)誤;
D、小球由A點(diǎn)到C點(diǎn)機(jī)械能的損失就是除了重力以外的其他力做的功,即電場(chǎng)力做的功.
由動(dòng)能定理得
mgh+W=$\frac{1}{2}m{v}_{c}^{2}$ 則:
W=$\frac{1}{2}m{v}_{c}^{2}-mgh$=$\frac{1}{2}$mv2+mg$\frac{R}{2}$-mgh
即電勢(shì)能增加了mg(h-$\frac{R}{2}$)-$\frac{1}{2}$mv2,機(jī)械能減少了mg(h-$\frac{R}{2}$)-$\frac{1}{2}$mv2
故D正確;
本題選擇不正確的,故選:ABC

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確幾種功能關(guān)系的具體形式:
總功是動(dòng)能變化的量度;
電場(chǎng)力做功是電勢(shì)能變化的量度;
除重力外其余力做的功是機(jī)械能變化的量度.

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:選擇題

14.用絕緣線L1將A、B連起來(lái),再用絕緣細(xì)線L2將A懸于O點(diǎn),然后將整個(gè)裝置置于水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,靜止時(shí)L1向左偏離豎直方向,L2恰好處于豎直方向,如圖所示,據(jù)此作出的判斷正確的是( 。
A.只能斷定m1=m2B.只能斷定q1=q2
C.能斷定m1=m2且q1=q2D.可以斷定m1=m2且q1<q2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

15.如圖1所示,在坐標(biāo)軸Ox放上一個(gè)點(diǎn)電荷Q,坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為2.0m和5.0m.在點(diǎn)電荷Q電場(chǎng)中,A點(diǎn)放置一個(gè)帶正電的試探電荷,B點(diǎn)放置一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷,現(xiàn)測(cè)得在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的電場(chǎng)力方向都跟x軸的正方向相同,電場(chǎng)力的大小跟試探電荷所帶電荷量大小的關(guān)系如圖2中直線A、B所示,求:

(1)A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向;
(2)B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向;
(3)試判斷點(diǎn)電荷Q的電性,并確定點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.一架舊式轟炸機(jī)在h=720m低空以v0=80m/s速度沿水平方向飛行,在其正下方與其飛行路線平行的筆直公路上有一輛汽車正在沿相同方向運(yùn)動(dòng),轟炸機(jī)發(fā)現(xiàn)汽車時(shí)與汽車的水平距離為s=1060m,而此時(shí)汽車正從靜止開(kāi)始以a=2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),汽車的速度達(dá)到v=20m/s后以此速度做勻速直線運(yùn)動(dòng).轟炸機(jī)在發(fā)現(xiàn)汽車△t時(shí)間后投下炸彈恰好擊中汽車.g=10m/s2.求:
(1)炸彈從離開(kāi)飛機(jī)到擊中汽車,水平方向的位移l為多少?
(2)時(shí)間△t為多少?(不計(jì)空氣阻力)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

19.欲用伏安法測(cè)定一段阻值約為5Ω左右的金屬導(dǎo)線的電阻,要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,現(xiàn)備有以下器材:
A.電池組(3V,內(nèi)阻10Ω);
B.電流表(0~3A,內(nèi)阻0.0125Ω);
C.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻0.125Ω);
D.電壓表(0~3V,內(nèi)阻3kΩ);
E.電壓表(0~15V,內(nèi)阻15kΩ,);
F.滑動(dòng)變阻器(0~50Ω,額定電流1A);
G.滑動(dòng)變阻器(0~5000Ω,額定電流0.3A);
H.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線
(1)要求較準(zhǔn)確地側(cè)出其阻值,電流表應(yīng)選C,電壓表應(yīng)選D,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選F.(填序號(hào))
(2)在本題虛線方框中畫出用伏安法測(cè)上述電阻絲電阻的電路圖.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.真空中有兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷,它們之間的靜電力為F,若它們的帶電量都增大為原來(lái)的3倍,距離保持不變,它們之間的靜電力為( 。
A.FB.3FC.6FD.9F

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

16.電動(dòng)自行車是一種環(huán)保、方便的交通工具.某天,警察正騎著電動(dòng)自行車停在路邊,突然一個(gè)搶了錢包的小偷從警察身邊掠過(guò),警察便立即駕駛電動(dòng)自行車前去追趕,最終制服小偷.現(xiàn)假定他們都沿直線運(yùn)動(dòng),小偷始終以6m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)小偷經(jīng)過(guò)警察時(shí),警察便立即駕駛電動(dòng)自行車勻加速追趕,加速度為2m/s2,則
(1)警察在追上小偷前,他們之間的最大距離是多少?
(2)警察在距出發(fā)點(diǎn)多遠(yuǎn)處追上小偷?
(3)其實(shí),按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),為了安全,每輛電動(dòng)自行車行駛速度的最大值在出廠時(shí)便做出了設(shè)定,電動(dòng)自行車在行駛過(guò)程中速度不會(huì)超過(guò)該值.如果警察全力追趕該小偷,在距離出發(fā)點(diǎn)37.5m追上.那么該警用電動(dòng)自行車所能達(dá)到的最大速度為多少?假定電動(dòng)自行車加速時(shí)的加速度仍為2m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.假設(shè)地球和火星都繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知地球到太陽(yáng)的距離小于火星到太陽(yáng)的距離,那么( 。
A.地球公轉(zhuǎn)的線速度小于火星公轉(zhuǎn)的線速度
B.地球公轉(zhuǎn)的周期大于火星的公轉(zhuǎn)周期
C.地球公轉(zhuǎn)的角速度大于火星公轉(zhuǎn)的角速度
D.地球公轉(zhuǎn)的加速度小于火星公轉(zhuǎn)的加速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

14.以下有關(guān)力的說(shuō)法正確的有( 。
A.受靜摩擦力作用的物體一定相對(duì)地面靜止
B.滑動(dòng)摩擦力也可以作用在相對(duì)地面靜止的物體上
C.用一細(xì)竹竿撥動(dòng)水中的木頭,木頭受到竹竿的推力是由于竹竿發(fā)生形變而產(chǎn)生的
D.三個(gè)大小分別為3N、5N、20N的共點(diǎn)力合力范圍是0~28N

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