如图所示,粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场,其中某一区域的电场线与x轴平行,在x轴上的电势与坐标x的关系用图中曲线表示,图中斜线为该曲线过点(0.15,3)的切 线。现有一质量为0.20kg,电荷量为+2.0×10-8 C 的滑块P(可视作质点),从x=0.l0m处由静止释放,其与水平面的动摩擦因数为0.02。取重力加速度g=l0m/s2。则下列说法正确的是:
A.x=0.15m处的场强大小为2.0×l06 N/C |
B.滑块运动的加速度逐渐减小 |
C.滑块运动的最大速度约为0.1m/s |
D.滑块最终在0.3m处停下 |
ACD
解析试题分析:电势?与位移x图线的斜率表示电场强度,则x=0.15m处的场强,此时的电场力F=qE=2×10-8×2×106N=0.04N,滑动摩擦力大小f=μmg=0.02×2N=0.04N,在x=0.15m前,电场力大于摩擦力,做加速运动,加速度逐渐减小,x=0.15m后电场力小于摩擦力,做减速运动,加速度逐渐增大.故A正确,B错误.在x=0.15m时,电场力等于摩擦力,速度最大,根据动能定理得,qU?fx=mv2,因为0.10m和0.15m处的电势差大约为1.5×105V,代入求解,最大速度大约为0.1m/s.故C正确;滑块最终在0.3m处停下则满足:qU-fx=0-0 ①.
因为0.10m和0.30m处的电势差大约为3.0×105V,代入得:qU=2.0×10-8×3.0×105=6.0×10-3J ②
fs=0.02×0.2×10×(0.30-0.15)=6×10-3J ③由①②③得,滑块能够滑到x=0.30m处.又由于图中在x=0.30m处曲线的斜率小于x=0.15m处曲线的斜率,所以在x=0.30m处,电荷受到的电场力小于它受到的滑动摩擦力(近似大于最大静摩擦力)所以滑块最终在0.3m处停下.故D正确.
故选:ACD
考点:电场强度;电势;动能定理及牛顿定律的应用。
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(12分)汽车发动机的额定功率为60KW,汽车的质量为5×103kg,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车的重力的0.05倍,若汽车始终保持额定的功率不变,取g=10m/s2,则从静止启动后,求:
(1)汽车所能达到的最大速度是多大?
(2)当汽车的加速度为1m/s2时,速度是多大?
(3)如果汽车由启动到速度变为最大值后,马上关闭发动机,测得汽车已通过了624m的路程,求汽车从启动到停下来一共经过多长时间?
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
如图所示电路,两根粗糙的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨下端接有电阻R,导轨电阻不计。斜面处在竖直向上的匀强磁场中,电阻可略去不计的金属棒ab质量为m,受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用,金属棒沿导轨匀速下滑,则它在下滑h高度的过程中,以下说法正确的是:
A.作用在金属棒上各力的合力的功为零 |
B.金属棒重力势能的减少等于系统产生的电能 |
C.金属棒克服安培力做功等于电阻R上产生的焦耳热 |
D.金属棒机械能减少了mgh |
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
汽车拉着拖车在平直公路上匀速行驶,突然拖车与汽车脱钩,而汽车的牵引力不变,各自受的阻力不变,则脱钩后,在拖车停止运动前( )
A.汽车和拖车的总动量不变 | B.汽车和拖车的总动能不变 |
C.汽车和拖车的总动量增加 | D.汽车和拖车的总动能增加 |
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
人用绳子通过定滑轮拉物体A,A穿在光滑的竖直杆上,当人以速度 v竖直向下匀速拉绳使质量为m的物体A到达如图所示位置时,此时绳与竖直杆的夹角为θ,则物体A的动能为( )
A. | B. |
C. | D. |
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
一根用绝缘材料制成的轻弹簧,劲度系数为k,一端固定,另一端与质量为m、带电量为+q的小球相连,静止在光滑绝缘的水平面上,当施加一水平向右的匀强电场E后(如图所示),小球开始作简谐运动,关于小球运动有如下说法中正确的是
A.球的速度为零时,弹簧伸长qE/k |
B.球做简谐运动的振幅为qE/k |
C.运动过程中,小球的机械能守恒 |
D.运动过程中,小球动能的改变量、弹性势能的改变量、电势能的改变量的代数和为零 |
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
如图,半径为R的均匀带正电薄球壳,其上有一小孔A。已知壳内的场强处处为零;壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样。一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能Ek0沿OA方向射出。下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图象,可能正确的是
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
将质量为m的小球在距地面高度为h处抛出,抛出时的速度大小为V0,小球落到地面时的速度大小为2V0,若小球受到的空气阻力不能忽略,则对于小球下落的整个过程,下面说法中正确的是
A.小球克服空气阻力做的功小于 mgh |
B.重力对小球做的功等于mgh |
C.合外力对小球做的功小于mV02 |
D.重力势能的减少量等于动能的增加量 |
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
如图1所示,物体以一定的初速度从倾角α=37°的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为3.0 m.选择地面为参考平面,上升过程中,物体的机械能E随高度h的变化如图2所示.g=10 m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.则
A.物体的质量m=0.67 kg |
B.物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.40 |
C.物体上升过程的加速度大小a=10 |
D.物体回到斜面底端时的动能Ek=10 J |
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