質(zhì)量為m、帶電量為+q的物體處于豎直向上的勻強電場中,現(xiàn)將物體從距地面h高處以一定的初速度豎直下拋,物體以的加速度勻加速下落,已知勻強電場的場強。則物體從拋出到落到地面的過程中(   )
A.物體的動能增加了
B.物體的機械能少
C.物體的重力勢能減少,電勢能減少
D.物體與周圍空氣組成的系統(tǒng)內(nèi)能增加了
A
分析:合外力對物體做的總功等于物體動能的變化;除重力和彈簧的彈力外其它力做多少功系統(tǒng)的機械能增加多少;重力對物體做多少功,物體的重力勢能就減少多少,電場力對物體做多少功,系統(tǒng)的電勢能就減少多少;系統(tǒng)的機械能減少多少,物體和周圍的內(nèi)能就增加多少.
解答:解:A、根據(jù)牛頓第二定律可有F=ma=m×g=,根據(jù)動能定理有Fh=△EK
故有△EK=Fh=,故A正確.
B、設(shè)物體所受的除重力之外的力的大小為f,mg-f=ma,則f=mg-ma=mg,故物體機械能的減少量為△E=fh=mgh,故B錯誤.
C、重力對物體所做的功等于物體重力勢能的減少量,故物體重力勢能的減少量△EP=mgh;
而電場力對物體所做的功等于電勢能的減少量,故物體電勢能的減少量△EP=-qEh=-q××h=-,負號表示物體的電勢能增加,故C錯誤.
D、物體克服除重力、電場力之外的其它力做多少功系統(tǒng)的機械能和電勢能的總和就減少多少,即物體和周圍空氣組成的系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少,而mg-qE-F=ma,則F=mg-qE-ma=mg-mg-mg=mg,故有物體克服除重力、電場力之外的其它力做的功W=mgh,所以物體和周圍空氣組成的系統(tǒng)的內(nèi)能增加mgh,故D錯誤.
故選A
點評:把握動能、機械能、重力勢能、電勢能發(fā)生變化的原因就能順利解決本題.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

相距很近的平行板電容器,在兩板中心各開有一個小孔,如圖甲所示,靠近A板的小孔處有一電子槍,能夠持續(xù)均勻地發(fā)射出電子,電子的初速度為v0,質(zhì)量為m,電量為-e,在AB 兩板之間加上圖乙所示的交變電壓,其中0< k <1,;緊靠B 板的偏轉(zhuǎn)電場電壓也等于U0 ,板長為L,兩板間距為d,距偏轉(zhuǎn)極板右端處垂直放置很大的熒光屏PQ。不計電子的重力和它們之間的相互作用,電子在電容器中的運動時間可以忽略不計。

(1)在0—T 時間內(nèi),熒光屏上有兩個位置會發(fā)光,試求這兩個發(fā)光點之間的距離。(結(jié)果用L、d 表示,第2 小題亦然)
(2)只調(diào)整偏轉(zhuǎn)電場極板的間距(仍以虛線為對稱軸),要使熒光屏上只出現(xiàn)一個光點,極板間距應(yīng)滿足什么要求?
(3)撤去偏轉(zhuǎn)電場及熒光屏,當(dāng)k 取恰當(dāng)?shù)臄?shù)值,使在0—T 時間內(nèi)通過電容器B 板的所有電子,能在某一時刻形成均勻分布的一段電子束,求k 值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,某電場的一條電場線與Ox軸重合,取O點電勢為零,Ox方向上各點電勢φ隨x變化的規(guī)律如圖所示.若在O點由靜止釋放一電子,電子僅受電場力的作用,則
該電場線上各點的場強方向沿x軸正方向
B.該電場線可能是等量異種電荷產(chǎn)生的
C.電子的速度先減小后增大
D.電子的加速度先逐漸減小后逐漸增大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球在O點以初速度并與水平方向成θ角射出,如圖所示。不計小球運動過程的阻力,重力加速度為g,試求:

(1)若加上大小一定、方向向左的勻強電場,能保證小球沿方向做直線運動,經(jīng)過多長時間小球返回O點?
(2)若在某方向加上一定大小的勻強電場后,仍保證小球沿方向做直線運動,所加勻強電場場強的最小值是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,M、N是水平放置的一對正對平行金屬板,其中M板中央有一小孔O,板間存在豎直向上的勻強電場,AB是一根長為9L的輕質(zhì)絕緣細桿,(MN兩板間距大于細桿長度)在桿上等間距地固定著10個完全相同的帶電小環(huán),每個小環(huán)帶電荷量為q,質(zhì)量為m,相鄰小環(huán)間的距離為L,小環(huán)可視為質(zhì)點,不考慮帶電小環(huán)之間庫侖力,F(xiàn)將最下端的小環(huán)置于O處,然后將AB由靜止釋放,AB在運動過程中始終保持豎直,經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn),在第二個小環(huán)進入電場到第三個小環(huán)進入電場前這一過程中,AB做勻速直線運動,求:

(1)兩板間勻強電場的場強大小;
(2)上述勻速運動過程中速度大小;

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,空間存在豎直向下的勻強電場,電場強度E大小為2.0×102V/m,F(xiàn)有質(zhì)量m=1.0kg,帶電量大小為q=+3.0×10-2C的小球,從高為H=8.0m的水平桌面邊緣處以速度V0=10.0m/s水平飛出。(g=10m/s2
求:(1)小球落地點與桌面的水平距離S。
(2)小球落地時的動能。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)制備納米薄膜裝置的工作電極可簡化為真空中間距為的兩平行極板,如圖甲所示,加在極板A、B間的電壓作周期性變化,其正向電壓為,反向電壓為,
電壓變化的周期為2r,如圖乙所示.在t=0時,極板B附近的一個電子,質(zhì)量為m、電荷量為e,受電場作用由靜止開始運動.若整個運動過程中,電子未碰到極板A,且不考慮重力作用.
(1)若,電子在0—2r時間內(nèi)不能到達極板,求應(yīng)滿足的條件;
(2)若電子在時間內(nèi)未碰到極板B,求此運動過程中電子速度隨時間t變化的關(guān)系;
(3)若電子在第個周期內(nèi)的位移為零,求k的值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題



A.小球一定帶正電B.qE>mg
C.小球一定帶負電D.qE<mg

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖1-4-20所示,在場強E=104 N/C的水平勻強電場中,有一根長L=15 cm的細線,一端固定在O點,另一端系一個質(zhì)量m=3 g,帶電荷量q=2×10-6 C的小球,當(dāng)細線處于水平位置時,小球從靜止開始釋放,則小球到達最低點B時的速度是多大.

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