16.如圖甲所示,有一絕緣的豎直圓環(huán),圓環(huán)上均勻分布著正電荷.一光滑細(xì)桿沿垂直圓環(huán)平面的軸線穿過圓環(huán),細(xì)桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m=10g的帶正電的小球,小球所帶電荷量q=5.0×10-4C.小球從C點(diǎn)由靜止釋放,其沿細(xì)桿由C經(jīng)B向A運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示.且已知小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),速度圖象的切線斜率最大(圖中標(biāo)出了該切線).下列說法正確的是( 。
A.在O點(diǎn)右側(cè)桿上,B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大,場(chǎng)強(qiáng)大小為E=1.2V/m
B.由C到A的過程中,小球的電勢(shì)能先減小后變大
C.沿著C到A的方向,電勢(shì)先降低后升高
D.C、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UCB=1.0V

分析 通過乙圖的v-t圖象判斷出加速度,加速度最大時(shí)受到的電場(chǎng)力最大,電場(chǎng)強(qiáng)度最大,由電場(chǎng)力做功即可判斷電勢(shì)能,由W=qU求的電勢(shì)差.

解答 解:
A、由乙圖可知,小球在B點(diǎn)的加速度最大,故所受的電場(chǎng)力最大,加速度由電場(chǎng)力產(chǎn)生,故B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大,a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{0.3}{5}$=0.06m/s2,a=$\frac{qE}{m}$,解得E=$\frac{ma}{q}$=$\frac{0.01×0.06}{5×1{0}^{-4}}$=1.2V/m,故A正確;
BC、從C到A小球的動(dòng)能一直增大,說明電場(chǎng)力一直做正功,故電勢(shì)能一直減小,電勢(shì)一直減小,故BC錯(cuò)誤;
D、由C到B電場(chǎng)力做功為WCB=$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$-0,CB間電勢(shì)差為UCB=$\frac{W}{q}$=$\frac{m{v}_{B}^{2}}{2q}$=$\frac{0.01×0.{3}^{2}}{2×5×1{0}^{-4}}$=0.9V,故D錯(cuò)誤.
故選:A.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要明確圖象的斜率等于加速度,抓住電場(chǎng)力做正功時(shí)電勢(shì)能減小,進(jìn)行分析即可.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.雜技演員在表演飛車走壁時(shí),在r=4m的豎直筒體內(nèi)表面某一個(gè)高度處做勻速圓周運(yùn)動(dòng).則至少需要的速度為(設(shè)輪胎與筒內(nèi)表面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4,g取10m/s2)( 。
A.10m/sB.5m/sC.7m/sD.15m/s

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7.某科研單位設(shè)計(jì)了一空間飛行器,飛行器從地面起飛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力方向與水平方向夾角α=60°,使飛行器恰恰與水平方向成θ=30°角的直線斜向右上方由靜止開始勻加速飛行,經(jīng)時(shí)間t后,將動(dòng)力的方向沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°同時(shí)適當(dāng)調(diào)節(jié)其大小,使飛行器依然可以沿原方向勻減速飛行,飛行器所受空氣阻力不計(jì),下列說法中正確的是(  )
A.加速時(shí)動(dòng)力的大小等于mg
B.加速與減速時(shí)的加速度大小之比為2:$\sqrt{3}$
C.加速與減速過程發(fā)生的位移大小之比為1:2
D.減速飛行時(shí)間2t后速度為零

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,在冬奧會(huì)上,跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員從滑道上的A點(diǎn)由靜止滑下,經(jīng)時(shí)間t0從跳臺(tái)末端的O點(diǎn)沿水平方向飛出.O點(diǎn)又是斜坡OB的起點(diǎn),A點(diǎn)與O點(diǎn)在豎直方向的高度差為h,斜坡OB的傾角為θ.運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m,重力加速度為g.不計(jì)一切摩擦和空氣阻力.求:
(1)從A點(diǎn)到O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中,重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做功的平均功率;
(2)運(yùn)動(dòng)員在斜坡OB上的落點(diǎn)到O點(diǎn)的距離S;
(3)若運(yùn)動(dòng)員在空中飛行時(shí)處理好滑雪板和水平面的夾角,便可獲得一定的豎直向上的升力.假設(shè)該升力為運(yùn)動(dòng)員全重的5%,求實(shí)際落點(diǎn)到O點(diǎn)的距離將比第(2)問求得的距離遠(yuǎn)百分之幾?(保留三位有效數(shù)字)

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11.如圖所示為一直流電路,電源內(nèi)阻不能忽略,但R0大于電源內(nèi)阻,滑動(dòng)變阻器的最大阻值小于R,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P從滑動(dòng)變阻器的最右端滑向最左端的過程中,下列說法正確的是( 。
A.電壓表的示數(shù)一直增大B.電流表的示數(shù)一直增大
C.電阻R0消耗的功率一直增大D.電源的輸出功率一直增大

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1.某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)定金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示.a(chǎn)b是一段粗細(xì)均勻的金屬電阻絲,R0是阻值為5Ω的保護(hù)電阻,學(xué)生電源的輸出電壓為10V,電流表可視為理想電表.

①用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑如圖2所示,其直徑為0.900 mm.
②先接通電源,后閉合電鍵,發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為零,利用多用電表檢查故障(電路中故障只有一處).先將選擇開關(guān)旋至直流電壓檔,將紅表筆固定在e接線柱,再將黑表筆依次接d、c、b、a、h接線柱,對(duì)應(yīng)的多用電表的示數(shù)分別為0、0、10V、10V、10V.由此可以判斷電路發(fā)生的故障是bc間導(dǎo)線斷路.
③排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),閉合電鍵k,調(diào)節(jié)線夾a的位置,記錄金屬電阻絲ab的長(zhǎng)度L和對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I,根據(jù)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),做出了$\frac{1}{I}$-L圖,如圖3,由圖象和測(cè)得的數(shù)據(jù)可估算出該金屬絲的電阻率為6.3×10-6Ω•m.(保留2位有效數(shù)字)
④若電流表不能視為理想電表,考慮電流表的電阻,則電阻率的測(cè)量值等于真實(shí)值.(選填“大于”、“等于”或“小于”)

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8.如圖所示,空間中存在一水平方向勻強(qiáng)電場(chǎng)和一水平方向勻強(qiáng)磁場(chǎng),且電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向相互垂直.在電磁場(chǎng)正交的空間中有一足夠長(zhǎng)的固定粗糙絕緣桿,與電場(chǎng)正方向成60°夾角且處于豎直平面內(nèi).一質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球套在絕緣桿上.初始,給小球一沿桿向下的初速度v0,小球恰好做勻速運(yùn)動(dòng),電量保持不變.已知,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=$\frac{\sqrt{3}mg}{q}$,則以下說法正確的是( 。
A.小球的初速度為v0=$\frac{2mg}{qB}$
B.若小球的初速度為$\frac{3mg}{qB}$,小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動(dòng),最后停止
C.若小球的初速度為$\frac{mg}{qB}$,小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動(dòng),最后停止
D.若小球的初速度為$\frac{mg}{qB}$,則運(yùn)動(dòng)中克服摩擦力做功為$\frac{3{m}^{3}{g}^{2}}{2{q}^{2}{B}^{2}}$

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5.一粒子從A點(diǎn)射入電場(chǎng),從B點(diǎn)射出,電場(chǎng)的等勢(shì)面和粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,圖中左側(cè)前三個(gè)等勢(shì)面彼此平行,不計(jì)粒子的重力.下列說法正確的有(  )
A.粒子帶負(fù)電荷B.粒子的電勢(shì)能先減小,后增大
C.粒子的速度不斷減小D.粒子的加速度先不變,后變小

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6.如圖所示為一種叫做“魔盤”的娛樂設(shè)施,當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)很慢時(shí),人會(huì)隨著“磨盤”一起轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)“魔盤”轉(zhuǎn)動(dòng)到一定速度時(shí),人會(huì)“貼”在“魔盤”豎直壁上,而不會(huì)滑下.若磨盤半徑為r,人與魔盤豎直壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,在人“貼”在“魔盤”豎直壁上,隨“魔盤”一起運(yùn)動(dòng)過程中,則下列說法正確的是( 。
A.人隨“魔盤”轉(zhuǎn)動(dòng)過程中受重力、彈力、摩擦力和向心力作用
B.如果轉(zhuǎn)速變大,人與器壁之間的摩擦力變大
C.如果轉(zhuǎn)速變大,人與器壁之間的彈力不變
D.“魔盤”的轉(zhuǎn)速一定不小于$\frac{1}{2π}$$\sqrt{\frac{g}{μr}}$

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