19.如圖所示的xOy坐標(biāo)系中,x軸上固定一個(gè)點(diǎn)電荷Q,y軸上固定一根光滑絕緣細(xì)桿(細(xì)桿的下端剛好在坐標(biāo)原點(diǎn)O處),將一個(gè)套在桿上重力不計(jì)的帶電圓環(huán)(視為質(zhì)點(diǎn))從桿上P處由靜止釋放,圓環(huán)從O處離開細(xì)桿后恰好繞點(diǎn)電荷Q做圓周運(yùn)動(dòng).下列說(shuō)法正確的是(  )
A.圓環(huán)沿細(xì)桿從P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中,速度可能先增大后減小
B.圓環(huán)沿細(xì)桿從P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中,加速度可能先增大后減小
C.無(wú)論增大圓環(huán)所帶的電荷量或增大點(diǎn)電荷Q的電荷量,其他條件不變,圓環(huán)離開細(xì)桿后仍然能繞點(diǎn)電荷做圓周運(yùn)動(dòng)
D.將圓環(huán)從桿上P的上方由靜止釋放,其他條件不變,圓環(huán)離開細(xì)桿后仍然能繞點(diǎn)電荷做圓周運(yùn)動(dòng)

分析 根據(jù)動(dòng)能定理,通過(guò)合力做功情況判斷動(dòng)能的變化,根據(jù)所受合力的變化判斷加速度的變化.圓環(huán)離開細(xì)桿后做圓周運(yùn)動(dòng),靠庫(kù)倫引力提供向心力.

解答 解:A、圓環(huán)從P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中,只有庫(kù)侖引力做正功,根據(jù)動(dòng)能定理知,動(dòng)能一直增大,則速度一直增大.故A錯(cuò)誤.
B、圓環(huán)從P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中,受庫(kù)侖引力,桿子的彈力,庫(kù)侖引力沿桿子方向上的分力等于圓環(huán)的合力,設(shè)PQ連線與桿夾角為θ,則F=$\frac{KQq}{(\frac{r}{cosθ})^{2}}cosθ$=k$\frac{Qq}{{r}^{2}}co{s}^{3}θ$,滑到O點(diǎn)時(shí),所受的合力為零,故加速度可能先增大后減。蔅正確.
C、根據(jù)動(dòng)能定理得,qU=$\frac{1}{2}$mv2,根據(jù)牛頓第二定律得,k$\frac{Qq}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,聯(lián)立解得k$\frac{Q}{{r}^{2}}$=$\frac{2U}{r}$,可知圓環(huán)仍然可以做圓周運(yùn)動(dòng).若增大高度,知電勢(shì)差U增大,庫(kù)侖引力與所需向心力不等,不能做圓周運(yùn)動(dòng).故C正確,D錯(cuò)誤.
故選:BC

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)能定理、牛頓第二定律,綜合性較強(qiáng),對(duì)學(xué)生的能力要求較高,關(guān)鍵需理清圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況,知道圓環(huán)的合力變化.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.如圖所示,用F=2.0N的水平拉力,使質(zhì)量m=2.0kg的物體由靜止開始沿光滑水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng).求:
(1)物體加速度a的大;
(2)物體在t=2.0s時(shí)速度v的大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

10.火箭內(nèi)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)有質(zhì)量為18㎏的測(cè)試儀器,火箭從地面起動(dòng)后以加速度a=$\frac{g}{2}$豎直勻加速上升,g=10m/s2試求:
(1)火箭剛起動(dòng)時(shí),測(cè)試儀器對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的壓力有多大
(2)火箭升至離地面的高度為地球半徑的一半即h=$\frac{R}{2}$時(shí),測(cè)試儀器對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的壓力又是多大.

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7.如圖所示,有一光滑斜面,斜面的長(zhǎng)度為8m,在斜面底端A處有一質(zhì)量為1kg的小物體,正在以沿斜面向上的初速度v0=10m/s開始向上滑動(dòng),已知物體沿斜面滑動(dòng)時(shí)具有沿斜面向下的大小為5m/s2的加速度,求物體到達(dá)離頂端0.5m的B處要經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

14.如圖所示,在豎直平面內(nèi)有半徑為R和1.5R的兩個(gè)圓,兩圓的最高點(diǎn)相切,切點(diǎn)為a,b和c分別是小圓和大圓上的兩個(gè)點(diǎn),其中ab長(zhǎng)為1.6R,ac長(zhǎng)為3R.現(xiàn)沿ab和ac建立兩條光滑軌道,自a處由靜止釋放小球,已知小球沿ab軌道運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)所用時(shí)間為t1,沿ac軌道運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)所用時(shí)間為t2,則t1與t2之比為( 。
A.2:3B.5:8C.15:16D.$\sqrt{2}:\sqrt{3}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.如圖所示,輕彈簧一端固定在水平地面上,另一端點(diǎn)在O位置.質(zhì)量為m=2kg的物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0=$\sqrt{10}$m/s從彈簧正上方P點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng),與彈簧接觸后壓縮彈簧,將彈簧上端壓到O′點(diǎn)位置后,A又被彈簧彈回.物塊A離開彈簧后,恰好回到P點(diǎn).已知OP的距離為x0=0.8m,整個(gè)裝置放在某種介質(zhì)中,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊受到的介質(zhì)阻力為物塊重力的0.25倍,彈簧均在彈性限度內(nèi),取g=10m/s2.求:
(1)彈簧在最低點(diǎn)O′處的彈性勢(shì)能;
(2)在輕彈簧旁邊并排放置另一根與之完全相同的彈簧.若將另一個(gè)與A材料相同的物塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))與兩根彈簧上端拴接,設(shè)B的質(zhì)量為物塊A的k倍.現(xiàn)將A與B并排在一起,使兩根彈簧仍壓縮到O′點(diǎn)位置,然后從靜止釋放,最終A能離開B但未沖過(guò)P點(diǎn),求k需滿足的條件?

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11.如圖所示,水平軌道BC的左端與固定的光滑豎直$\frac{1}{4}$圓軌道相切與B點(diǎn),右端與一傾角為30°的光滑斜面軌道在C點(diǎn)平滑連接(即物體經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度的大小不變),斜面頂端固定一輕質(zhì)彈簧,一質(zhì)量為2kg的滑塊從圓弧軌道的頂端A點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)水平軌道后滑上斜面并壓縮彈簧,第一次可將彈簧壓縮至D點(diǎn),已知光滑圓軌道的半徑R=0.45m,水平軌道BC長(zhǎng)為0.4m,其動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,光滑斜面軌道上CD長(zhǎng)為0.6m,g取10m/s2,求:

(1)滑塊第一次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力
(2)整個(gè)過(guò)程中彈簧具有最大的彈性勢(shì)能;
(3)滑塊在BC上通過(guò)的總路程.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電量越多,電流越大
B.有恒定電流通過(guò)的導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度為零
C.單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量越多,導(dǎo)體中的電流越大
D.通電導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率等于電流的傳導(dǎo)速率

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.如圖在光滑半球型碗中,有一帶電+q=3×10-2C質(zhì)量m=0.4kg的小球,在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中靜止在與豎直方向偏左37°位置處,問(wèn)勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小是多少?(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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