9.如圖所示,A、B為平行金屬板,兩板相距為d,分別與電源兩極相連,兩板的中央各有一小孔M和N.今有一帶電質(zhì)點(diǎn),自A板上方相距為d的P點(diǎn)由靜止自由下落(P、M、N在同一豎直線上),空氣阻力忽略不計(jì),到達(dá)N孔時(shí)速度恰好為零.然后沿原路返回.若保持兩極板間的電壓不變,則正確的是( 。
A.質(zhì)點(diǎn)從P到N過程中,重力勢(shì)能的減小量大于電勢(shì)能的增加量
B.質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受電場(chǎng)力的大小為重力的兩倍
C.若將A板向上平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將不能返回
D.若將B板向下平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落

分析 帶電質(zhì)點(diǎn)自A板上方相距為d的P點(diǎn)由靜止自由下落(P、M、N在同一豎直線上),空氣阻力不計(jì),到達(dá)N孔時(shí)速度恰好為零,然后沿原路返回,根據(jù)動(dòng)能定理知,在此過程中重力做功與電場(chǎng)力做功大小相等.移動(dòng)上下極板,抓住兩板間的電勢(shì)差不變,通過動(dòng)能定理判斷帶電質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況.

解答 解:A、由動(dòng)能定理得:mg•2d-qU=0,則知克服電場(chǎng)力做功等于重力做功的大。亓(shì)能的減小量等于電勢(shì)能的增加量.故A錯(cuò)誤;
B、設(shè)電場(chǎng)力大小為F,由動(dòng)能定理得:mg•2d-Fd=0,則知F=2mg,即質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受電場(chǎng)力的大小為重力的兩倍.故B正確;
C、把A板向上平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落,根據(jù)動(dòng)能定理知,mg•(2d-△d)-qU<0,表示質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)N點(diǎn)速度就為零,然后返回.故C錯(cuò)誤.
D、把B板向下平移一小段距離后,根據(jù)動(dòng)能定理知,h>2d,mgh-qU>0,知小球到達(dá)N點(diǎn)速度不為零,小球會(huì)穿過N孔繼續(xù)下落.故D正確.
故選:BD

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于本題選擇全過程為研究過程,運(yùn)用動(dòng)能定理進(jìn)行求解比較方便,在運(yùn)用動(dòng)能定理時(shí),抓住電勢(shì)差不變,電場(chǎng)力做功不變,比較電場(chǎng)力做功與重力做功的關(guān)系進(jìn)行分析.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

17.如圖所示,A,B,C,D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn),已知A,B,C三點(diǎn)的電ϕA=15V,ϕB=3V,ϕC=3V勢(shì)分別為由此可知D點(diǎn)電勢(shì)ϕD=15V;若該正方形的邊長(zhǎng)為2cm,且電場(chǎng)方向與正方形所在平面平行,則場(chǎng)強(qiáng)為E=600V/m.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

18.(1)在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,由于金屬絲直徑很小,不能使用普通刻度尺,應(yīng)使用螺旋測(cè)微器.螺旋測(cè)微器的精確度為0.01 mm,用螺旋測(cè)微器測(cè)量某金屬絲直徑時(shí)的刻度位置如圖1所示,從圖中讀出金屬絲的直徑為0.641mm.
(2)如果測(cè)出金屬絲接入電路的長(zhǎng)度l、直徑d和金屬絲接入電路時(shí)的電流I和其兩端的電壓U,就可求出金屬絲的電阻率.用以上實(shí)驗(yàn)中直接測(cè)出的物理量來表示電阻率,其表達(dá)式為ρ=$\frac{πU9tvrt9p^{2}}{4Il}$.
(3)在此實(shí)驗(yàn)中,金屬絲的電阻大約為4Ω,在用伏安法測(cè)定金屬絲的電阻時(shí),除被測(cè)電阻絲外,選用了如下實(shí)驗(yàn)器材:
A.直流電源:電動(dòng)勢(shì)約4.5V,內(nèi)阻不計(jì);
B.電流表A:量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω;
C.電壓表V:量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ;
D.滑動(dòng)變阻器R:最大阻值10Ω;
E.開關(guān)、導(dǎo)線等.
在如圖2可供選擇的實(shí)驗(yàn)電路中,應(yīng)該選圖甲(填“甲”或“乙”),選擇的接法為外接法(填“內(nèi)”或“外”),此接法測(cè)得的電阻值將小于(填“大于”、“小于”或“等于”)被測(cè)電阻的實(shí)際阻值.

(4)根據(jù)所選實(shí)驗(yàn)電路圖,在圖3實(shí)物圖中完成其余的連線.在閉合開關(guān)S前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置在最左(填“最左”或“最右”)端.
(5)根據(jù)所選量程,某次實(shí)驗(yàn)兩電表的示數(shù)如圖4,則讀數(shù)分別為0.70V和11.5A.

(6)若某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得接入電路金屬絲的長(zhǎng)度為0.810m,算出金屬絲的橫截面積為0.81×10-6m2,根據(jù)伏安法測(cè)出電阻絲的電阻為4.1Ω,則這種金屬材料的電阻率為4.1×10-6Ω•m(保留二位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,將一條粗細(xì)均勻的電阻絲彎折成一閉合的正方形線框abcd,p為cd的中點(diǎn),a、p間加電壓U,則ad邊于ab邊發(fā)熱功率之比為( 。
A.$\frac{5}{3}$B.$\frac{3}{5}$C.$\frac{25}{9}$D.$\frac{9}{25}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,水平方向的圓形磁場(chǎng)區(qū)域與豎直邊界MN相切于C點(diǎn),磁場(chǎng)半徑為R,C點(diǎn)與磁場(chǎng)圓心O等高.邊界PQ、熒光屏GH均與MN平行,且MN與PQ之間間距為$\frac{\sqrt{3}}{2}$R,PQ與GH之間的間距為R.在PQ、GH間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=$\frac{m{v}_{0}^{2}}{2qR}$.現(xiàn)從O點(diǎn)正下方的A點(diǎn)同時(shí)垂直磁場(chǎng)方向射入兩個(gè)相同的帶電粒子1和2,它們的質(zhì)量為m,電量為+q,速度大小均為v0;粒子1的速度方向指向O點(diǎn),粒子2的速度方向與AO成300夾角斜向右上方.粒子1恰能從C點(diǎn)射出磁場(chǎng).粒子視為質(zhì)點(diǎn),在圖示平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),電荷量保持不變,不計(jì)空氣阻力、重力,忽略邊緣效應(yīng).
(1)求圓形磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(2)求兩粒子2從進(jìn)入磁場(chǎng)到熒光屏所用時(shí)間t.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

14.如圖所示,四分之一光滑的豎直絕緣圓軌道AB與水平絕緣軌道BC固定在同一豎直面內(nèi).圓軌道半徑為R,圓心O點(diǎn)和B點(diǎn)所在豎直線的右側(cè)空間存在著平行于軌道BC向右的勻強(qiáng)電場(chǎng).現(xiàn)有一質(zhì)量為m.電荷量為-q的小物塊,從水平軌道上的P點(diǎn)處由靜止釋放,P點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為2R,物塊經(jīng)過B點(diǎn)恰好滑到A點(diǎn).已知物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E;
(2)物塊第二次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FN;
(3)物塊第四次經(jīng)過B點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)的距離x2與物塊第二次經(jīng)過B向右運(yùn)動(dòng)的距離x1之比.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

1.如圖,M、N是水平放置的一對(duì)正對(duì)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(qiáng)電場(chǎng),AB是一根長(zhǎng)為9L的輕質(zhì)絕緣細(xì)桿(MN兩板間距大于細(xì)桿長(zhǎng)度),在桿上等間距地固定著10個(gè)完全相同的帶電小環(huán),每個(gè)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(zhǎng),小球可視為質(zhì)點(diǎn),不考慮帶電小環(huán)之間庫侖力.現(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(yùn)動(dòng)過程中始終保持豎直,在第4個(gè)小球剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)到第5個(gè)小環(huán)進(jìn)入電場(chǎng)前這一過程中,AB做勻速直線運(yùn)動(dòng).求:
(1)兩板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大。
(2)上述勻速運(yùn)動(dòng)過程中速度大。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

18.如圖甲所示為水平放置的足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距d=0.5m,導(dǎo)軌左端連接一個(gè)定值電阻R,一根長(zhǎng)為d、質(zhì)量為m=0.4kg的金屬棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒ab的電阻r=2Ω,導(dǎo)軌電阻不計(jì).水平導(dǎo)軌之間有垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出),在定值電阻兩端連接一電壓傳感器,傳感器接入電腦.金屬棒受到F=v+0.8(N)(v為速度)的水平外力作用由靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng),電腦上顯示定值電阻兩端的電壓隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示.
(1)求定值電阻R和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(2)若換用另一水平向右的拉力作用在金屬棒上,并保持拉力的功率恒為P,金屬棒由靜止開始運(yùn)動(dòng),t=3.2s后速度穩(wěn)定不變,定值電阻R中的電熱為7.5J,求拉力的功率P.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.如圖所示,直導(dǎo)線OA、OB的夾角為600,以O(shè)為圓心的虛線范圍內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一半徑為r的半圓環(huán)導(dǎo)線以速度v沿半徑方向向圓心勻速運(yùn)動(dòng),t=0時(shí),半圓環(huán)的圓心與O重合,所有導(dǎo)線的材料和粗細(xì)都一樣,則關(guān)于感應(yīng)電流I、通過圓環(huán)導(dǎo)線中的電量q、安培力F、安培力做功的功率P隨時(shí)間的變化圖象中正確的是( 。
A.B.C.D.

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同步練習(xí)冊(cè)答案