精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
18.如图所示,带正电小球放在粗糙绝缘轨道上,轨道所处空间中有竖直向下的匀强电场.给小球一个固定的初速度v0,使小球从A运动到C,到达C点时的速度为v1.给小球同样大小的初速度v0,使小球从C运动到A,到达A点时的速度为v2.小球在运动过程中始终没有脱离轨道.关于小球的运动下列描述正确的是(  )
A.两次运动的末速度大小:v1=v2
B.两次运动的末速度大小:v1>v2
C.两次运动的末速度大小:v1<v2
D.两次运动过程中,小球摩擦力做功相同

分析 小球运动过程中,受到重力、电场力、支持力和摩擦力,摩擦力与支持力成正比,通过圆弧最低点和圆弧最高点时,电场力、支持力和重力的合力提供向心力,根据向心力公式和牛顿第二定律列式比较弹力的大小,从而比较摩擦力的大小,最后根据动能定理比较动能的变化

解答 解:小球运动过程中,受到重力、向上的电场力、支持力和摩擦力,由题,小球运动过程中始终未离开该轨道则重力要大于电场力
小球向右通过凸槽时的速率比向左通过凸槽时的速率大,由向心力方程 mg-N=$\frac{{mv}_{1}^{2}}{R}$可知,对应的弹力N一定小,滑动摩擦力也大,克服阻力做的功少;又小球向右通过凹槽时的速率比向左通过凸起DE时的速率小,由向心力方程 N′-mg=$\frac{{mv}_{2}^{2}}{R}$可知,对应的弹力N′一定小,滑动摩擦力也小,克服阻力做的功少.所以小球向右运动全过程克服阻力做功少,动能损失少,末动能小,即EAC>ECA,所以v1>v2.故B正确.
故选:B

点评 本题关键是小球做减速运动,两次通过圆弧轨道的最高点和最低点时,速度不同,得到弹力不同,摩擦力不同,最后再根据动能定理列式分析.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:填空题

8.如图所示,螺旋测微器的读数应为1.500mm.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.如图所示,为了测量两张纸之间的动扉擦因数,小明同学设计了图示实验:在木块A下底面和木板B上表面貼上待測的纸,B木板水平固定,砂桶通过细线与木块A相连,调节砂桶中砂的多少,使木块A匀速向左运动.利用天平測出砂桶和砂的总质量为m,以及貼纸木块A的质量为M.
(1)用以上方法M得两纸间的动摩擦因数的表达式为μ=$\frac{m}{M}$.
(2)在实际操作中,发现要保证木块A做匀速运动较困难,小华同学对这个实验进行了改进,他改进的方法是让木块A在水平固定的B木板上做匀加速直线运动,并用打点计时器和刻度尺测得其加速度a.根据小华的方法,测出的动摩擦因数μ的表达式为.μ=$\frac{mg-(M+m)a}{Mg}$.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.设某人造卫星绕地球做匀速圆周运动,轨道半径为r0.已知地球的质量为M,万有引力常激为G,该人造卫星与地心的连线在单位时间内所扫过的面积是(  )
A.$\frac{\sqrt{GMr}}{2}$B.$\frac{\sqrt{2GMr}}{2}$C.$\sqrt{2GMr}$D.2$\sqrt{GMr}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

13.一台理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=10:1.原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u如图所示.副线圈仅接入一个10Ω的电阻,下列说法正确的是(  )
A.原线圈的输入电压与副线圈的输出电压之比为1:10
B.原线圈的输入电流与副线圈的输出电流之比为1:10
C.该交流电的周期为2s
D.流过电阻的电流是2.2A

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

3.地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动,轨道半径为r,周期为T,引力常量为G.根据题目提供的已知条件,可以估算出的物理量有(  )
A.地球的质量B.同步卫星的质量
C.地球的平均密度D.同步卫星离地面的高度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

10.如图所示,长为l的轻绳一端系于固定点O,另一端系一质量为m的小球.现将小球从O点正下方$\frac{l}{4}$处以一定的初速度水平抛出,经过一定的时间,绳子被拉直.此后小球将以O为圆心在竖直平面内摆动.已知绳子刚好被拉直时,绳与竖直方向成60°角.求:
(1)小球水平抛出时的初速度v0
(2)小球摆到最低点时,绳子对小球的拉力F.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.“太空粒子探测器”是由加速、偏转和收集三部分装置组成,其原因简化如下:如图所示,沿半径方向的加速电场区域边界$\widehat{AB}$、$\widehat{CD}$为两个同心半圆弧面,圆心为O,外圆弧面$\widehat{AB}$的半径为L,电势为φ1,内圆弧面$\widehat{CD}$的电势为φ2.足够长的粒子收集板MN与边界ACDB平行,O到MN板的距离OP为L,在边界ACDB和收集板MN之间有一圆心为O,半径为L边界为半圆形的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向内,磁感应强度大上为B,假设太空中漂浮着质量为m,电量为q的带正电粒子,它们能均匀地吸附到AB圆弧面上,并被加速电场从静止开始加速到CD圆弧面上,从而再聚焦到O点(不计粒子间的相互作用和其它星球对粒子引力的影响).试求:
(1)粒子聚焦到O点时速度v的大小;
(2)粒子聚焦O点后,能到达收集板P点的粒子,进入磁场时的速度方向与OP的夹角θ(不考虑过边界ACDB的粒子再次返回).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

3.已知雨滴在空中运动时所受空气阻力f=kr2v2,其中k为比例系数,r为雨滴半径,v为运动速率.t=0时,雨滴由静止开始沿竖直方向下落,落地前雨滴已做匀速运动且速率为vm,用a表示雨滴的加速度,下列图象大致正确的是(  )
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

同步练习册答案