精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】一半径为R的光滑圆环竖直放在水平向右场强为E的匀强电场中,如图所示,环上ac是竖直直径的两端,bd是水平直径的两端,质量为m的带电小球套在圆环上,并可沿环无摩擦滑动.现使小球由a点静止释放,沿abc运动到d点时速度恰好为零,由此可知,小球在b点时(  )

A. 加速度为零B. 动能最大

C. 电势能最大D. 机械能最大

【答案】D

【解析】

带电小球是沿abc运动,所以电场力向左,在运动过程中小球受到电场力,重力,圆环的弹力作用,到达b点时,速度不为零,继续做圆周运动,所以三力的合力不为零,根据牛顿第二定律可得,小球在b点的加速度一定不为零,A错误,

小球运动到d点速度为零,由全过程动能定理有,因此电场力大小和重力大小相等,因此等效重力场的方向为斜向左下45度角的方向,小球最大速度点在bc之间,因此最大动能在bc之间取得,B错误;

小球沿abcd运动过程中只有ab段电场力是做正功,电势能转化为机械能,所以b点的机械能最大,到达d点时,电场力做负功最多,机械能转化为电势能最大,所以d的电势能最大,C错误D正确;

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】有电阻的导电圆盘半径为R,其边缘用电阻不计的导电材料包裹,可绕固定点O在水平面内转动,其轴心O和边缘处电刷A均不会在转动时产生阻力,空气阻力也忽略不计。用导线将电动势为E的电源、导电圆盘、电阻和开关连接成闭合回路,如图1所示在圆盘所在区域内充满竖直向下的匀强磁场,如图2所示只在AO之间的一块圆形区域内存在竖直向下的匀强磁场,两图中磁场的磁感应强度大小均为B,且磁场区域固定。如果将开关S闭合,圆盘将会转动起来。

1)在图1中,将开关S闭合足够长时间后,圆盘转速达到稳定。

a.从上往下看,圆盘的转动方向是顺时针还是逆时针?

b.求稳定时圆盘转动的角速度ω1的大小。

2)在图2中,进行了两次操作:第一次,当圆盘加速到ω0时将开关断开,圆盘逐渐减速停下;第二次,当圆盘加速到2ω0时将开关断开,圆盘逐渐减速停下。已知从理论上可以证明:在圆盘减速过程中任意一个极短的时间t内,角速度的变化量ω=kFtF是该时刻圆盘在磁场区域受到的安培力的大小,k为常量。求两次操作中从开始减速到停下的过程中圆盘转过的角度之比θ1θ2

3)由于图1中的磁场范围比图2中的大,所以刚闭合开关瞬时,图1中圆盘比图2中圆盘加速得快。有人认为:断开开关后,图1中圆盘也将比图2中圆盘减速得快。请分析说明这样的想法是否正确。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】9分)如图,气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成,活塞AB被轻质刚性细杆连接在一起,可无摩擦移动AB的质量分别为mA12kgmB8.0kg,横截面积分别为s14.0×1O-2m2Sg2.0×l0-2m2一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间,活塞外侧大气压强Po1.0×l05Pa

气缸水平放置达到如图1所示的平衡状态,求气体的压强?

已知此时气体的体积V1=2.0×10-2m3,现保持温度不变力气缸竖直放置,达到平衡后如图2所示,与图1相比.活塞在气缸内移动的距离l为多少?取重力加速度g10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,质量M = 20kg的工件放在水平面上,工件上光滑斜面部分AB与水平部分BC的夹角为,工件斜面与水平部分由一小段光滑圆弧连接,工件左侧与竖直墙壁之间固连一个力传感器。质量为m=10kg滑块(可看作质点),从A点由静止开始下滑,最后停在BC水平部分上,滑块整个运动时间为。工件与地面间的动摩擦因数为,滑块与水平部分BC间的动摩擦因数为,整个过程中工件的水平位移忽略不计,工件与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(sin37 °= 0.6cos37° = 0.8)求:

(1)斜面AB的长;

(2)滑块在工件水平部分上运动时传感器的示数。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,质量相等的AB两球之间压缩一根轻质弹簧,静置于光滑水平桌面上,当用板挡住小球A而只释放B球时,B球被弹出落到距桌边水平距离为x的地面上。若再次以相同的压缩量压缩该弹簧,取走A左边的挡板,将AB同时释放,则B球的落地点距桌边的水平距离为 (   )

A.B.

C.xD.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示交流电路中,三个灯泡 L1L2L3 的亮度完全相同,下面几种现象正确的是 ( )

A. 如果不改变交流电源的电压,降低电源频率,则 L1灯变亮,L2 灯变暗,L3 亮度灯不变

B. 如果不改变交流电源的电压,降低电源频率,则 L1灯变暗,L2 灯变亮,L3 亮度灯不变

C. 如果抽出电感 L中的铁芯,则 L1 灯变暗

D. 如果将电容器 C的两极板间距离变小,则 L2 灯变暗

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在某一稳定轨道运行的空间站中,物体处于完全失重状态。如图所示的均匀螺旋轨道竖直放置,整个轨道光滑,PQ点分别对应螺旋轨道中两个圆周的最高点,对应的圆周运动轨道半径分别为RrRr)。宇航员让一小球以一定的速度v滑上轨道,下列说法正确的是(  )

A. 如果减小小球的初速度,小球可能不能到达P

B. 小球经过P点时对轨道的压力小于经过Q点时对轨道的压力

C. 小球经过P点时比经过Q点时角速度小

D. 小球经过P点时比经过Q点时线速度小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,足够长的木板B静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A.木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时,木板B的加速度a与拉力F的关系图象如图乙所示,则小滑块A的质量为

A.1 kgB.2 kgC.3 kgD.4 kg

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】为了验证机械能守恒定律,某研究性学习小组的同学利用透明直尺和光电计时器设计了一套实验装置,如图所示.当有不透光物体从光电门间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间,所用的光电门传感器可测的最短时间为0.01 ms.将具有很好挡光效果的宽度为d3.8×103 m的黑色磁带水平贴在透明直尺上.实验时,将直尺从一定高度由静止释放,并使其竖直通过光电门.某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间Δti与图中所示的高度差Δhi,并将部分数据进行了处理,结果如下表所示(表格中M为直尺质量,g9.8 m/s2)

Δti(×103s)

vi (m·s1)

ΔEkiMvi2Mv12

Δhi(m)

MgΔhi

1

1.21

3.13

2

1.15

3.31

0.58M

0.06

0.58M

3

1.00

3.78

2.24M

0.23

2.25M

4

0.95

4.00

3.10M

0.32

3.14M

5

0.90

4.22

4.01M

0.41

______

(1)从表格中数据可知,直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi求出的,请你简要分析该同学这样做的理由是____

(2)请将表格中数据填写完整______(小数点后保留两位数字)

(3)通过实验得出的结论是:____

(4)从该实验可得ΔEkΔh的图象是___

查看答案和解析>>

同步练习册答案