8．如圖所示，勻強電場場強大小為E，方向與水平方向夾角為θ=30°，場中有一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電小球，用長為L的細線懸掛于O點．當小球靜止時，細線恰好水平．現(xiàn)用一外力將小球沿圓弧緩慢拉到豎直方向最低點，小球電荷量不變，則在此過程中（　　）
A．外力所做的功為$\sqrt{3}$mgLB．外力所做的功為$\sqrt{3}$qEL
C．帶電小球的重力勢能減小mgLD．帶電小球的電勢能增加$\frac{1+\sqrt{3}}{2}$qEL

分析 對小球進行受力分析可知，小球受重力、電場力及繩子的拉力而處于平衡；由共點力的平衡可求得電場力的大��；
由功的計算公式可求得小球運動中電場力所做的功；則由電場力做功與電勢能的關(guān)系可求得電勢能的變化；再由動能定理可求得外力所做的功．

解答 解：小球在水平位置靜止，由共點力的平衡可知，F(xiàn)電sinθ=mg； 小球從最初始位置移到最低點時，電場力所做的功W電=-EqL（cosθ+sinθ），因電場力做負功，故電勢能增加，電勢能增加量為：△EP=EqL（cosθ+sinθ）=$\frac{1+\sqrt{3}}{2}qEL$，
重力勢能減小量為△EP=mgL；
由動能定理可知，W外+W電+WG=0； W外=-（W電+WG）=EqL（cosθ+sinθ）-mgL=mgcotθ=$\sqrt{3}$mgL；故A正確，B錯誤，C正確，D正確
故選：ACD

點評 本題考查了動能定理的應(yīng)用及電場力做功與電勢能的關(guān)系，在解題中要注意理解重力做功及電場力做功的特點，正確求得兩種功的表達式；重力做功等于重力勢能的變化量；電場力做功等于電勢能的變化量．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．將水平放置的平行板電容器與電池組相連，兩板間的帶電塵埃恰好處于靜止狀態(tài)．若將兩板緩慢地錯開一些，其他條件不變，則（　�。�
A．塵埃仍靜止B．電容器帶電量不變
C．檢流計中有a→b的電流D．檢流計中有b→a的電流

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．如圖所示，兩段材料相同、長度相等、但橫截面積不等的導(dǎo)體接在電路中，總電壓為U，則下列表述正確的是（　�。�
A．通過兩段導(dǎo)體的電流相等
B．兩段導(dǎo)體內(nèi)的自由電子定向移動的平均速率不同
C．細導(dǎo)體兩端的電壓U1小于粗導(dǎo)體兩端的電壓U2
D．細導(dǎo)體內(nèi)的電場強度大于粗導(dǎo)體內(nèi)的電場強度

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

14．如圖所示，電源的電動勢E=40V，內(nèi)阻r0=1Ω，定值電阻R=9Ω，直流電動機M的線圈電阻r=2Ω，電動機正常運轉(zhuǎn)時，理想電壓表的示數(shù)U=30V，求：
（1）電源的總功率；
（2）在100s內(nèi)電動機輸出的機械能．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖所示，半徑為r的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套有一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的小球，空間存在方向水平向右、大小為E=$\frac{3mg}{4q}$的勻強電場，現(xiàn)將小球從環(huán)上最低位置A點由靜止釋放（已知g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），則（　　）
A．小球能獲得的最大動能為$\frac{3}{4}$mgr
B．小球能上升的最大高度為$\frac{18}{25}$r
C．小球獲得最大動能時，機械能增加了$\frac{9}{20}$mgr
D．小球獲得最大動能時，對圓環(huán)的壓力為$\frac{3}{2}$mg

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．如圖所示，左側(cè)為兩塊長為L=10cm，間距d=$\frac{10\sqrt{3}}{3}$cm的平行金屬板，加U=$\frac{10}{3}$×104V的電壓，上板電勢低，用虛線框表示的等邊三角形內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場B，三角形的上頂點A與上金屬板平齊，DC邊與金屬板平行，AD的中點P恰好在下金屬板的右端點．現(xiàn)從AC邊的中點Q以初速度v=$\frac{2\sqrt{3}}{3}$×105m/s垂直AC邊射入一個重力不計的帶負電微粒，微粒質(zhì)量m=10-10kg，帶電量q=-10-4C，若要使粒子剛好從P點垂直AD邊射出磁場進入極板，求：
（1）磁感應(yīng)強度B；
（2）帶電微粒從電場中射出時的速度大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

20．在如圖所示的豎直平面內(nèi)，物體A和帶正電的物體B用跨過定滑輪的絕緣輕繩連接，分別靜止于傾角θ=37°的光滑斜面上的M點和粗糙絕緣水平面上，輕繩與對應(yīng)平面平行．勁度系數(shù)K=5N/m的輕彈簧一端固定在0點，一端用另一輕繩穿過固定的光滑小環(huán)D與A相連，彈簧處于原長，輕繩恰好拉直，DM垂直于斜面．水平面處于場強E=5×104N/C、方向水平向右的勻強電場中．已知A、B的質(zhì)量分別為mA=0.1kg和mB=0.2kg，B所帶電荷量q=+4×l0-6C．設(shè)兩物體均視為質(zhì)點，不計滑輪質(zhì)量和摩擦，繩不可伸長，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，B電量不變．取g=lOm/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．

（1）求B所受靜摩擦力的大��；
（2）現(xiàn)對A施加沿斜面向下的拉力F，使A以加速度a=0.6m/s2開始做勻加速直線運動．A從M到N的過程中，B的電勢能增加了△Ep=0.06J．已知DN沿豎直方向，B與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4．求A到達N點時拉力F的瞬時功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

17．如圖所示：絕緣中空軌道豎直固定，圓弧段COD光滑，對應(yīng)圓心角為120°，C、D兩端等高，O為最低點，圓弧圓心為O′，半徑為R；直線段AC、HD粗糙，與圓弧段分別在C、D端相切；整個裝置處于方向垂直于軌道所在平面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，在豎直虛線MC左側(cè)和ND右側(cè)還分別存在著場強大小相等、方向水平向右和向左的勻強電場．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量恒為q、直徑略小于軌道內(nèi)徑、可視為質(zhì)點的帶正電小球，從軌道內(nèi)距C點足夠遠的P點由靜止釋放．已知PC=L，小球所受重力大小為電場力的$\sqrt{3}$倍，重力加速度為g．
（1）定性說明小球第一次沿軟道AC下滑時的運動情況；
（2）求小球在軌道內(nèi)受到的摩擦力的最大值；
（3）求小球從釋放開始，經(jīng)過足夠長時間，小球克服摩擦力做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

18．如圖所示，兩平行金屬板A、B長L=8cm，兩板間距離d=8cm，A板比B板電勢高300V，一帶正電的粒子電量q=10-10C，質(zhì)量m=10-20kg，沿電場中心線垂直電場線飛入電場，初速度v0=2×106m/s，粒子飛出平行板電場經(jīng)過界面MN、PS間的無電場區(qū)域后，進入PS右側(cè)足夠大的勻強磁場區(qū)域．已知兩界面MN、PS相距12cm，D是中心線RD與界面PS的交點．粒子穿過界面PS后垂直打在平行于PS放置的熒光屏ef上，屏ef與PS相距9cm，屏下端f點恰在中心線RD的延長線上，上端無限長．（粒子重力忽略不計）求：
（1）粒子穿過界面MN時偏離中心線RD的距離y；
（2）到達PS界面時離D點距離Y；
（3）勻強磁場磁感應(yīng)強度的大小與方向．

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