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7.如图所示,带正电的点电荷固定于Q点,电子在库仑力作用下以顺时针方向以Q点为焦点的椭圆运动,线段MN为椭圆的长轴,则电子在运动过程中(  )
A.在M点的速率最小
B.在电子从M点向N点运动过程中电势能减小
C.电子从N点向M点运动库仑力做负功
D.电子在椭圆上经过N点时所受电场力最小

分析 根据电场力做功情况判断电荷速率、电势能的变化情况:电场力做正功,动能增大,电势能减小;电场力做负功,动能减小,电势能增大,并根据点电荷电场强度公式,从而即可求解.

解答 解:A、电子在库仑引力作用下做椭圆运动,在M点的速率最大,在N点的速率最小,故A错误;
BC、电子从M运动到N的过程中,静电力对电子做负功,电子的动能减小,电势能增大;电子从N运动到M的过程中,静电力对电子做正功,电子的动能增大,电势能减小;故BC错误.
D、根据点电荷电场强度公式,可知,离Q点距离越远的,电场强度越小.故D正确.
故选:D.

点评 本题关键静电力做功正负判断电子的动能、电势能变化的关系,利用推论:负电荷在电势高处电势能小,分析得到N点的电势最低.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

17.在以速度vo水平飞行的飞机上,由静止释放一质量为m的物体,飞行一段时间后,物体经过空间P点,其动能为Ek,不计空气阻力,则(  )
A.物体经过P点时竖直分速度为$\sqrt{\frac{{2{E_k}}}{m}-v_0^2}$
B.此过程中物体下降的高度$\frac{E_k}{mg}-\frac{v_0^2}{mg}$
C.此过程中物体的水平位移为$\frac{v_0}{g}\sqrt{\frac{E_k}{g}-{v_0}}$
D.此过程中物体运动的平均速度为$\sqrt{\frac{3v_0^2}{4}+\frac{E_k}{2m}}$

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

18.一同学用多用表测量一定值电阻的阻值大小,当他选用欧姆档×100档后,调零后测量该电阻,指针指在如图所示的虚线位置,之后他调整选择开关到合适的临近一档,调零后测量该电阻,指针指在如图所示的实线位置,则此固定电阻的阻值大小为320Ω.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

15.如图所示,在距地面高h=0.8m处,将一小球A以初速度v0=2m/s水平向右抛出,与此同时,在A球的正下方的水平地面上有一质量m=0.2kg的滑块B在一水平向右的恒定拉力的作用下由静止加速滑出,结果A、B恰好相碰.已知滑块B与地面的动摩擦因数μ=0.5,A、B均可看作质点,空气阻力不计,取g=10m/s2.试求:
(1)这段时间内A球在水平方向的位移大小.
(2)该水平拉力F的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.同重力场作用下的物体具有重力势能一样,万有引力场作用下的物体同样具有引力势能.若取无穷远处引力势能为零,物体距星球球心距离为r时的引力势能为Ep=-G$\frac{{m}_{0}m}{r}$(G为引力常量、m0为星球质量),设宇宙中有一个半径为R的星球,宇航员在该星球上以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的物体,不计空气阻力,经t秒后物体落回手中,则以下说法错误的是(  )
A.在该星球表面上以$\sqrt{\frac{2{v}_{0}R}{t}}$的初速度水平抛出一个物体,物体将不再落回星球表面
B.在该星球表面上以2$\sqrt{\frac{{v}_{0}R}{t}}$的初速度水平抛出一个物体,物体将不再落回星球表面
C.在该星球表面上以2$\sqrt{\frac{{v}_{0}R}{t}}$的初速度竖直抛出一个物体,物体将不再落回星球表面
D.在该星球表面上以 $\sqrt{\frac{2{v}_{0}R}{t}}$的初速度竖直抛出一个物体,物体将不再落回星球表面

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.甲图中a、b是电流相等的两直线电流,乙图中c,d是电荷量相同的两正点电荷,O为两电流(或电荷)连线的中点,在O点正上方有一电子以较小的速度v射向O点,不计重力.关于电子的运动,下列说法正确的是(  )
A.甲图中的电子将做变速运动
B.乙图中的电子在O点电势能最小
C.乙图中的电子将做往复运动
D.乙图中的电子在向O点运动的过程中,加速度一定在减小

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

19.如图所示,宽度为L的粗糙平行金属导轨PQ和P′Q′倾斜放置,顶端QQ′之间连接一个阻值为R的电阻和开关S,底端PP′处与一小段水平轨道用光滑圆弧相连.已知底端PP′离地面的高度为h,倾斜导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场(图中未画出)中.若断开开关S,将一根质量为m、电阻为r、长也为L的金属棒从AA′处静止开始滑下,金属棒落地点离PP′的水平距离为x1;若闭合开关S,将金属棒仍从AA′处静止开始滑下,则金属棒落地点离PP′的水平距离为x2.不计导轨电阻,忽略金属棒经过PP′处的能量损失,已知重力加速度为g,求:
(1)开关断开时,金属棒离开底端PP′的速度大小;
(2)开关闭合时,金属棒在下滑过程中产生的焦耳热;
(3)开关S仍闭合,金属棒从比AA′更高处静止开始滑下,水平射程仍为x2,请定性说明金属棒在倾斜轨道的运动规律.

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16.中新网2011年7月29日报道,月球终于不再是地球的唯一伴侣了.天文学家日前研究发现一颗小行星藏在地球绕日运行轨道上,它已陪伴着地球渡过了至少几千年的时光.这种小行星被称作“特洛伊小行星”.如果把地球绕日运行轨道视为圆形,则关于地球和“特洛伊小行星”,下列说法正确的是(  )
A.“特洛伊小行星”绕日运动的周期比地球的大
B.“特洛伊小行星”绕日运动的线速度大小和地球绕日运动的线速度大小相同
C.“特洛伊小行星”绕日运动的角速度大小和地球绕日运动的角速度大小相同
D.“特洛伊小行星”绕日运动的加速度大小和地球绕日运动的加速度大小相同

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17.如图甲所示,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1=1m,导轨平面与水平面成θ=30°角,上端连接阻值R=1.5Ω的电阻;质量为m=0.2kg、阻值r=0.5Ω的匀质金属棒ab放在两导轨上,距离导轨最上端为L2=4m,棒与导轨垂直并保持良好接触.整个装置处于一匀强磁场中,该匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示.(g=10m/s2

(1)保持ab棒静止,在0~4s内,通过金属棒ab的电流多大?方向如何?
(2)为了保持ab棒静止,需要在棒的中点施加了一平行于导轨平面的外力F,求当t=2s时,外力F的大小和方向;
(3)5s后,撤去外力F,金属棒将由静止开始下滑,这时用电压传感器将R两端的电压即时采集并输入计算机,在显示器显示的电压达到某一恒定值后,记下该时刻棒的位置,测出棒从静止开始运动到该位置过程中通过电阻R的电量为1.2C,求金属棒此时的速度及下滑到该位置的过程中在电阻R上产生的焦耳热.

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