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在竖直平面内有水平向右、场强为E的匀强电场,在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线,一端固定在O点,另一端系一质量为m的带电小球,它静止时位于A点,此时细线与竖直方向成37°角,如图所示。现对在A点的该小球施加一沿与细线垂直方向的瞬时冲量,小球能绕O点在竖直平面内做完整的圆周运动。下列对小球运动的分析,正确的是(不考虑空气阻力,细线不会缠绕在O点上)
A.小球运动到C点时动能最小
B.小球运动到C点时绳子拉力最小
C.小球运动到Q点时动能最大
D.小球运动到B点时机械能最大
D

试题分析:由题可知,电场力的与重力的合力应沿着OA方向,因此在竖直平面内运动时,运动到A点时动能最大,C错误;运动到与A点关于圆心对称的点时动能最小,A错误;在那个点时绳子拉力也恰好最小,B错误,而在运动过程中,运动到B点时电场力做功最多,因此机械能最大,D正确。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图1所示是用重锤做自由落体运动来“验证机械能守恒定律”的实验装置.
(1)为了减小实验误差,下列措施可行的是______(填写代号)
A.重锤选用体积较大且质量较小的
B.重锤选用体积较小且质量较大的
C.打点计时器应固定在竖直平面内
D.应先放手让重锤拖着纸带运动,再通电让打点计时器工作
(2)某同学选取了一条纸带进行测量研究.他舍去了这条纸带上前面比较密集的点,对后面间距较大的且相邻的六个点进行了如图2所示的测量.已知当地的重力加速度为g,使用的交变电源周期为T,则要验证机械能守恒的表达式为______(用x1、x2、x3、T、g表示).
(3)某同学实验计算结果时发现重物重力势能的减少量△Ep略大于动能的增加量△Ek,本实验中引起误差的主要原因是______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分) 如图所示,质量m1=0.1 kg,电阻R1=0.3 Ω,长度l=0.4 m的导体棒ab横放在U形金属框架上.框架质量m2=0.2 kg,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数μ=0.2. 相距0.4 m的MM′、NN′相互平行,电阻不计且足够长.电阻R2=0.1Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5 T.垂直于ab施加F=2 N的水平恒力,ab从静止开始无摩擦地运动,始终与MM′、NN′保持良好接触.当ab运动到某处时,框架开始运动.设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.

(1)求框架开始运动时ab速度v的大小;
(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中,MN上产生的热量Q=0.1 J,求该过程ab位移x的大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,在粗糙的绝缘水平面上,彼此靠近地放置两个带正电荷的小物块(动摩擦因数相同)。由静止释放后,向相反方向运动,最终都静止。在小物块的运动过程中,表述正确的是
 
A.物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力
B.物体之间的库仑力都做正功,作用在质量较小物体上的库仑力做功多一些
C.因摩擦力始终做负功,故两物块组成的系统的机械能一直减少
D.整个过程中,物块受到的库仑力做的功等于电势能的减少

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,滑块A、B的质量分别为,由轻质弹簧相连,置于光滑水平面上,把两滑块拉近,使弹簧处于压缩状态后用一轻绳绑紧,两滑块一起以恒定的速率向右 滑动。若突然断开轻绳,当弹簧第一次恢复原长时,滑块A的动能变为原来的,求弹簧第一次恢复到原长时B的速度。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,质量mA=2 kg的木块A静止在光滑水平面上.质量mB=1 kg的木块B以初速度v0=5 m/s向右运动,与A碰撞后两者均向右运动。木块A向右运动,与挡板碰撞反弹(与挡板碰撞无机械能损失)。后来与B发生二次碰撞,碰后A、B同向运动,速度大小分别为0.9 m/s、1.2 m/s。求:

(1)第一次A、B碰撞后A的速度;
(2)第二次碰撞过程中,A对B做的功。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图(a)所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量为m的单匝均匀正方形铜线框,线框边长为a,在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时,若磁场的宽度为b(b>3a),在3t0时刻线框到达2位置,速度又为v0,并开始离开匀强磁场. 此过程中v-t图像如图(b)所示,则(  )
A.t=0时,线框右侧边MN的两端电压为Bav0
B.在t0时刻线框的速度为v0
C.线框完全离开磁场的瞬间位置3的速度一定比t0时刻线框的速度大
D.线框从1位置进入磁场到完全离开磁场位置3过程中线框中产生的电热为2Fb

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(20分)如图所示,两条平行的金属导轨相距L = lm,金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37°,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中.金属棒MN和PQ的质量均为m=0.2kg,电阻分别为RMN =1Ω和RPQ =" 2Ω" .MN置于水平导轨上,与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.5,PQ置于光滑的倾斜导轨上,两根金属棒均与导轨垂直且接触良好.从t=0时刻起,MN棒在水平外力F1的作用下由静止开始以a =1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动,PQ则在平行于斜面方向的力F2作用下保持静止状态.t=3s时,PQ棒消耗的电功率为8W,不计导轨的电阻,水平导轨足够长,MN始终在水平导轨上运动.求:

(1)磁感应强度B的大小;
(2)t=0~3 s时间内通过MN棒的电荷量;
(3)求t =6s时F2的大小和方向;
(4)若改变F1的作用规律,使MN棒的运动速度v与位移s满足关系:,PQ棒仍然静止在倾斜轨道上.求MN棒从静止开始到s=5m的过程中,系统产生的热量.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在两个等量点电荷形成的电场中,一带负电的粒子仅在电场力作用下从x1处沿x轴负方向运动。粒子质量为m,初速度大小为v0,其电势能Ep随坐标x变化的关系如图所示,图线关于纵轴左右对称,以无穷远处为零电势能点,粒子在原点O处电势能为E0,在x1处电势能为E1则下列说法中正确的是
A.坐标原点O处电场强度为零
B.粒子经过x1、-x1处速度相同
C.由x1运动到O过程加速度一直减小
D.若粒子能够一直沿x轴负方向运动,一定有

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