【題目】在豎直平面內(nèi)有水平向右、場(chǎng)強(qiáng)為E=1×104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在場(chǎng)中有一根長(zhǎng)L=2m的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系質(zhì)量為0.04kg的帶電小球，它靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成37°角。如圖所示，給小球一個(gè)初速度讓小球恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，取小球在靜止時(shí)的位置為電勢(shì)能和重力勢(shì)能的零點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是(cos37°=0.8，g=10m/s2)（ ）

A. 小球所帶電量為q=3.5×10-5C

B. 小球恰能做圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)能最小值是0.96J

C. 小球恰能做圓周運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能最小值是0.5J

D. 小球恰能做圓周運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能最小值是1.54J

【答案】D

【解析】

A、對(duì)小球進(jìn)行受力分析如上圖所示:

可得mgtan37°=qE,解得小球的帶電量為：；故A錯(cuò)誤.

B、由于重力和電場(chǎng)力都是恒力，所以它們的合力也是恒力．在圓上各點(diǎn)中，小球在平衡位置A點(diǎn)時(shí)的勢(shì)能（重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和）最小，在平衡位置的對(duì)稱點(diǎn)B點(diǎn)，小球的勢(shì)能最大，由于小球總能量不變，所以在B點(diǎn)的動(dòng)能EkB最小，對(duì)應(yīng)速度vB最小，

在B點(diǎn)，小球受到的重力和電場(chǎng)力，其合力作為小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，而繩的拉力恰為零，有：，而，所以；故B錯(cuò)誤.

C、D、由于總能量保持不變，即Ek+EPG+EPE=恒量．所以當(dāng)小球在圓上最左側(cè)的C點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)能EPE最大，機(jī)械能最小．由B運(yùn)動(dòng)到A，W合力=-（EPA-EPB），W合力=F合2L，所以EPB=2J;總能量E=EPB+EkB=2.5J．由C→A，WFE=FEL（1+sin37°）=0.96J，WFE=EP2 （EP2為C點(diǎn)電勢(shì)能）;所以C點(diǎn)的機(jī)械能為E機(jī)C=E-EP2=1.54J;故C錯(cuò)誤，D正確.

故選D.

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：

【題目】如圖所示，某貨場(chǎng)需將質(zhì)量為m的貨物（可視為質(zhì)點(diǎn)）從高處運(yùn)送至地面，現(xiàn)利用固定于地面的傾斜軌道傳送貨物，使貨物由軌道頂端無(wú)初速滑下，軌道與水平面成θ=37°角．地面上緊靠軌道依次排放兩塊完全相同木板A、B，長(zhǎng)度均為l=2m，厚度不計(jì)，質(zhì)量均為m，木板上表面與軌道末端平滑連接．貨物與傾斜軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ0=0.125，貨物與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，木板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2．回答下列問(wèn)題：（最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）

（1）若貨物從離地面高h0=1.5m處由靜止滑下，求貨物到達(dá)軌道末端時(shí)的速度v0；

（2）若貨物滑上木板A時(shí)，木板不動(dòng)，而滑上木板B時(shí)，木板B開(kāi)始滑動(dòng)，求μ1應(yīng)滿足的條件；

（3）若μ1=0.5，為使貨物恰能到達(dá)B的最右端，貨物由靜止下滑的高度h應(yīng)為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，三根輕繩分別系住質(zhì)量為m1、m2、m3的物體，它們的另一端分別通過(guò)光滑的定滑輪系于O點(diǎn)，整體裝置處于平衡狀態(tài)時(shí)，OA與豎直方向成30°角，OB處于水平狀態(tài)，則關(guān)于m1、m2、m3的比值，以下說(shuō)法正確的是(　　)

A. m1:m2:m3=2::1 B. m1:m2:m3=4::1

C. m1:m2:m3=1:2:3 D. m1:m2:m3=4:2:1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】將帶電荷量為的負(fù)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服靜電力做了的功，再?gòu)?/span>B移到C，靜電力做了的功則

(1)電荷從A移到B，再?gòu)?/span>B移到C的過(guò)程中，電勢(shì)能共改變了多少？

(2)如果規(guī)定A點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則該電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？

(3)若A點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn)，則B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)各為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，三條虛線表示某電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，其電勢(shì)分別為=10V，=20V，= 30V，一個(gè)帶電粒子只受電場(chǎng)力作用，按圖中實(shí)線軌跡從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，則下列說(shuō)法中不正確的是

A. 粒子帶負(fù)電

B. 粒子在A點(diǎn)的速度大于在B點(diǎn)的速度

C. 粒子在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)的加速度

D. 粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】當(dāng)金屬的溫度升高到一定程度時(shí)就會(huì)向四周發(fā)射電子，這種電子叫熱電子，通常情況下，熱電子的初始速度可以忽略不計(jì)。如圖所示，相距為L的兩塊平行金屬板M、N接在輸出電壓恒為U的高壓電源E2上，M、N之間的電場(chǎng)近似為勻強(qiáng)電場(chǎng)，a、b、c、d是勻強(qiáng)電場(chǎng)中四個(gè)均勻分布的等勢(shì)面，K是與M板距離很近的燈絲，電源E1給K加熱從而產(chǎn)生熱電子。電源接通后，電流表的示數(shù)穩(wěn)定為I，已知電子的質(zhì)量為m、電量為e。求：

（1）電子達(dá)到N板瞬間的速度；

（2）電路穩(wěn)定的某時(shí)刻，M、N之間運(yùn)動(dòng)的熱電子的總動(dòng)能；

（3）電路穩(wěn)定的某時(shí)刻，c、d兩個(gè)等勢(shì)面之間具有的電子數(shù)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，用隔板將一絕熱氣缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空�，F(xiàn)將隔板抽開(kāi)，氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)氣缸。待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來(lái)的體積。假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣。下列說(shuō)法正確的是________（選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）。

A．氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同

B．氣體在被壓縮的過(guò)程中內(nèi)能增大

C．在自發(fā)擴(kuò)散過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功

D．氣體在被壓縮的過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功

E．氣體在被壓縮的過(guò)程中，氣體分子的平均動(dòng)能不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的v﹣t圖象中，a、b分別是兩個(gè)物體做直線運(yùn)動(dòng)的圖線．下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A. a、b兩物體都做勻加速運(yùn)動(dòng)

B. 0～15s內(nèi)，a、b的位移相等

C. 0～15s內(nèi)除0s和15s外任意時(shí)刻，a的速度和加速度均比b大

D. 0～15s內(nèi)a的平均速度比b大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一小車在水平地面上向左加速運(yùn)動(dòng)，小車上表面光滑，A、B兩物塊通過(guò)定滑輪用細(xì)繩相連，且與小車始終保持相對(duì)靜止．下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A. 繩中張力大小始終等于物塊B的重力

B. 若加速度a越大，繩中張力越大

C. 若加速度a越大，物塊B受到的摩擦力越大

D. 若加速度a越大，物塊B受到的彈力越大

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