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【题目】如图所示,真空中的为两个等大的均匀带电圆环,其圆心分别为,带电量分别为,将它们平行放置,连线垂直于圆环平面,的中点,现有质量为、带电量为的微粒(重力不计)从左方沿连线方向射入,到点时速度,到点时速度,取无穷远处为电势零点,点电荷的电势公式为,式中为静电力常量,为点电荷的电量,为到点电荷的距离,则(  )

A.微粒从做加速运动,且

B.微粒越过点后先做加速运动,后做减速运动

C.微粒将以为中心做往返运动

D.微粒在整个运动过程中的最终速度为

【答案】ABD

【解析】

A.由题意可知由电场向右,微粒所受电场力向右,故从微粒做加速运动,由对称性可知,粒子由与由电场力做的功相同,故动能的变化量相同,故有

代入数据可得,故A正确;

B.根据电场分布的特点可知微粒越过点后开始阶段电场力向右,微粒做加速运动;后面电场力向左,微粒做减速运动,故B正确;

CD.由对称性可知,整个图形的中垂线为等势线,取无穷远处为零势点时此线即为零势线,粒子由点运动到无穷远处,电势未发生变化,电场力做功为零,故粒子最终的速率与点的速率相等,即为最终速度为,微粒不会返回B点,故C错误,D正确。

故选ABD

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一个固定在P点的点电荷,以E表示两板间的电场强度,Ep表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则

A. θ增大,E增大 B. θ增大,Ep不变

C. θ减小,Ep增大 D. θ减小,E不变

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【题目】一物体静止在水平地面上,在竖直向上拉力F作用下开始向上运动,如图甲。在物体向上运动过程中,其机械能E与位移x的关系图象如图乙,已知曲线上A点的切线斜率最大,不计空气阻力,则

A. x1处物体所受拉力最大

B. x1~x2过程中,物体的动能先增大后减小

C. x1~x2过程中,物体的加速度先增大后减小

D. 0~x2过程中,拉力对物体做的功等于克服物体重力做的功

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【题目】AB两车在同一水平直线上向右匀速运动,B车在A车前,A车的速度大小为v1=6m/sB车的速度大小为v2=20m/s,如图所示。当AB两车相距x0=26m时,B车因前方突发情况紧急刹车(刹车过程的运动可视为匀减速直线运动),加速度大小为a=2m/s2,从此时开始计时,求:

(1)A车追上B车所用的时间;

(2)从安全行驶的角度考虑,为避免两车相撞,在题设条件下,A车在B车刹车的同时也应刹车的最小加速度。

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【题目】如图为湖边一倾角为30°的大坝的横截面示意图,水面与大坝的交点为O.一人站在A点处以速度v0沿水平方向扔小石子,已知AO=40mg10m/s2.下列说法正确的是( )

A. v0=18m/s,则石块可以落入水中

B. 若石块能落入水中,则v0越大,落水时速度方向与水平面的夹角越大

C. 若石块不能落入水中,则v0越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大

D. 若石块不能落入水中,则v0越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越小

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【题目】真空中存在着空间范围足够大的、水平向右的匀强电场,在电场中若将一个质量为,带正电的小球由静止释放,运动中小球速度与竖直方向夹角为37°(取)。现将该小球从电场中某点以初速度竖直向上抛出,求运动过程中:

1)小球受到的电场力的大小及方向;

2)小球最小速度的大小和方向;

3)小球从抛出点运动到与抛出点同一水平高度处的过程中电场力做的功。

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【题目】2019923日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第4748颗北斗导航卫星。卫星的工作轨道是比同步卫星轨道低一些的中圆轨道,卫星由发射轨道变轨到中圆轨道b上,轨道ab相切于P点。则卫星在两轨道上运行时。下列说法正确的是(  )

A.卫星在轨道b运行周期大于24小时

B.卫星由地面到P点所受引力逐渐减小

C.卫星在轨道a上经过P点时的加速度等于轨道b上经过P点时的加速度

D.卫星在轨道a上经过P点时的动能大于卫星在轨道b上经过P点时的动能

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【题目】受控核聚变是当前研究的热点。我国的“东方超环”世界领先,将氘氚燃料用特殊的加热方法加热到聚变反应温区(即1亿度以上)以点燃氘氚反应[一个氘核()和一个氚核()发生聚变核反应,生成一个氦核(),放出一个中子],利用特殊设计的“笼子”将它们稳定地约束在该真空容器内。使聚变反应能够稳定进行,其中一种方法是磁约束,围绕这种"磁笼子"的设计和建道,人类已经走过了半个多世纪艰苦的历程。某校的研究小组进行了以下的设计,如图所示,矩形abcdab边长为2Labac夹角为,矩形对角线ac上下方分别分布着磁感应强度大小为B的匀强磁场,一个氚核()从ab边中点P处以某一速度垂直ab边进入下方磁场恰好不从对角线ac边射出,一个氘核()从c点以某一速度水平向左进入上方磁场并与氚核()在对角线ac上相遇并发生聚变反应,生成一个氦核(),放出一个中子,生成的氢核()速度方向竖直向下。已知一个核子的质量为m,质子的电量为q,求:

1)氘核()与氚核()射入磁场时的速度大小之比

2)先后释放氚核()与氘核()的时间差;

3)生成的氢核()速度v应满足的条件。使之偏转后恰好到达矩形的a点。

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【题目】三个质量相等,分别带正电、负电和不带电的粒子,从带电平行金属板左侧中央以相同的水平初速度先后垂直电场进入,并分别落在正极板的ABC三处,O点是下极板的左端点,且,如图所示,则下列说法不正确的是(  )

A.带正、负电荷的两个粒子的电荷量之比为

B.三个粒子在电场中运动的时间之比

C.三个粒子在电场中运动的加速度之比

D.三个粒子在电场中运动时动能的变化量之比

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