14.兩個等量同種電荷固定于光滑水平面上,其連線中垂線上有A、B、C三點,如圖1所示.一個電荷量為2C,質(zhì)量為1kg的小物塊從C點靜止釋放,其運動的v-t圖象如圖2所示,其中B點處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線).則下列說法正確的是( 。
A.B點為中垂線上電場強度最大的點,場強E=1V/m
B.由C到A的過程中物塊的電勢能先減小后變大
C.由C點到A點的過程中,電勢逐漸升高
D.A、B兩點的電勢之差φAB=-5V

分析 兩個等量的同種正電荷,其連線中垂線上電場強度方向由O點沿中垂線指向外側(cè);電量為2C的小物塊僅在運動方向上受電場力作用從C點到B、到A運動的過程中,根據(jù)V-t圖可知在B點的加速度,可知物體先做加速度增大后做加速度減小的加速運動,判斷電荷所受電場力大小變化情況和加速度變化情況,由牛頓第二定律求出電場強度的最大值.根據(jù)電勢能的變化,分析電勢的變化.由動能定理求A、B間的電勢差.

解答 解:A、由乙圖可知,物體在B點加速度最大,且加速度為 a=$\frac{△v}{△t}$=2m/s2,根據(jù)qE=ma,可知B點的場強最大,為E=1V/m,故A正確;
B、從C到A的過程中,電場力一直做正功,電勢能一直減小,故B錯誤;
C、從C到A一直沿著電場線運動,電勢逐漸降低,故C錯誤;
D、從B到 A的過程中,根據(jù)動能定理,得:qUBA=$\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$,代入數(shù)據(jù)得UBA=5V,則UAB=-UBA=-5V,即φAB=-5V.故D正確.
故選:AD.

點評 明確等量同種電荷電場的特點是解本題的關(guān)鍵,據(jù)V-t圖獲取加速度、速度、動能等物理量是解本題的突破口.

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

4.如圖甲所示的彈簧振子,放在光滑有水平桌面上,O是平衡位置,彈簧振子在AB間做簡諧運動,AB間的距離為6cm,已知A到B的最短時間為0.1s.
(1)求彈簧振子做簡諧運動的振幅和周期;
(2)若以向右為位移的正方向,當(dāng)振子運動到B處開始計時,試寫出其振動的位移-時間關(guān)系式,并在圖乙中畫出相應(yīng)的振動圖象.

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5.已知質(zhì)量分布均勻的球殼對其內(nèi)部物體的引力為零,設(shè)想在地球赤道正上方高h(yuǎn)處和正下方深為h處各修建一繞地心的環(huán)形真空軌道,軌道面與赤道面共面,兩物件分布在上述兩軌道中做勻速圓周運動,軌道對它們均無作用力,設(shè)地球半徑為R,則( 。
A.兩物體的速度大小之比為$\frac{R}{{R}^{2}-{h}^{2}}$$\sqrt{(R+h)R}$
B.兩物體的速度大小之比為$\frac{R}{{R}^{2}-{h}^{2}}$$\sqrt{Rh}$
C.兩物體的加速度大小之比為$\frac{{R}^{3}}{(R+h)^{2}(R-h)}$
D.兩物體的加速度大小之比為$\frac{R+h}{R-h}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.我國嫦娥探月計劃實施以來,已成功發(fā)射“嫦娥”一號、“嫦娥”二號、“嫦娥”三號 飛船.“嫦娥”二號”于2010年10月1日18時59分57秒在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,并獲得了圓滿成功.2011年8月,“嫦娥二號”成功進(jìn)入了環(huán)繞“日地拉格朗日”點的軌道,我國成了造訪該點的國家.如圖所示,該拉格朗日點位于太陽和地球連線的延長線上,“嫦娥二號”處于該點,在幾乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽做圓周運動.則“嫦娥二號”的( 。
A.周期等于地球自轉(zhuǎn)周期B.線速度大于地球的線速度
C.向心加速度大于地球的向心加速度D.向心力僅由太陽提供

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9.如圖所示,用兩等長的細(xì)繩將一磁鐵與一圓形閉合線圈懸于細(xì)桿上,靜止時線圈平面與磁鐵的軸線O1O2垂直,磁鐵質(zhì)量為m,磁極如圖所示.在垂直于細(xì)桿的平面內(nèi),保持細(xì)繩繃緊,將磁鐵拉至與細(xì)桿等高的位置,將磁鐵由靜止釋放,則下列說法正確的是( 。
A.磁鐵下擺過程中,線圈所受合外力為零
B.磁鐵擺到最低點時,兩繩子拉力的合力小于3mg
C.磁鐵下擺過程中,線圈中有逆針方向(沿O1O2方向看)的感應(yīng)電流
D.磁鐵下擺過程中,線圈中有順時針方向(沿O1O2方向看)的感應(yīng)電流

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19.靜止在光滑水平面上的物體,同時受到在同一直線上的力F1、F2作用,F(xiàn)1、F2隨時間變化的圖象如圖所示,則a-t和v-t圖象是下列圖中的( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,水平轉(zhuǎn)臺上放著A、B、C三個物體,質(zhì)量分別為2m、m、m,離轉(zhuǎn)軸的距離分別為R、R、2R,與轉(zhuǎn)臺間的摩擦因數(shù)相同,轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)時,下列說法中,正確的是( 。
A.若三個物體均未滑動,A物體的向心加速度最大
B.若三個物體均未滑動,B物體受的摩擦力最大
C.轉(zhuǎn)速增加,C物先滑動
D.轉(zhuǎn)速增加,A物比B物先滑動

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動,在前5s內(nèi)做勻加速直線運動,5s末達(dá)到額定功率,之后保持額定功率運動,其v-t圖象如圖所示.已知汽車的質(zhì)量為m=2×103 kg,汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍,取g=10m/s2,則下列說法不正確的是( 。
A.汽車在前5秒內(nèi)的牽引力為4×103 NB.汽車在前5秒內(nèi)的牽引力為6×103 N
C.汽車的額定功率為60 kWD.汽車的最大速度為30 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,在粗糙水平臺階上放置一質(zhì)量m=0.5kg的小物塊,它與水平臺階間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,與臺階邊緣O點的距離s=10m.在臺階右側(cè)固定一個$\frac{1}{4}$圓弧擋板,圓弧半徑R=5$\sqrt{5}$m,圓弧的圓心也在O點.以O(shè)點為原點建立平面直角坐標(biāo)系xOy,現(xiàn)用F=5N的水平恒力拉動小物塊從靜止開始運動,一段時間后撤去拉力,小物塊最終水平拋出并擊中擋板.(取g=10m/s2
(1)若力F的作用時間為2s,求小物塊離開O點時的速度大小
(2)上題中,求小物塊擊中擋板的位置坐標(biāo)及擊中時小物塊的動能
(3)為使小物塊擊中擋板,求拉力F作用的最短時間.

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