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12.如图所示,用绝缘细线栓一个带负电的小球,带电量大小为q,让它在竖直向下的匀强电场中(场强为E)绕O点做竖直平面内的匀速圆周运动,a、b两点分别是最高点和最低点,不计空气阻力,则下列说法中正确的是(  )
A.小球在运动中机械能守恒B.小球经过a点时,机械能最大
C.小球质量为$\frac{Eq}{g}$D.小球经过a点时,电势能最大

分析 分别分析小球所受的电场力大于重力、等于重力和小于重力三种情况分析小球的运动情况.电场力做功,小球的机械能不守恒.根据电场力做功正负,分析电势能何处最小,机械能何处最大;根据动能定理可分析小球的重力和电场力平衡,从而根据平衡条件可求得小球的质量.

解答 解:
A、由于小球运动过程中,电场力对小球做功,则小球在运动中机械能不守恒.故A错误;
B、D小球从a到b的过程中,电场力做负功,电势能增大,则小球经过a点时,电势能最小,因机械能和电势能的总和不变,故a点时机械能最大.故B正确,D错误.
C、由于小球做匀速圆周运动,故小球的动能不变,则说明合外力做功为零,则可知电场力一定与重力平衡,故Eq=mg;则质量m=$\frac{Eq}{g}$,故C正确.
故选:BC.

点评 本题考查带电粒子在电场运动的功能关系分析问题,要注意根据机械能守恒条件:只有重力做功来分析机械能是否守恒.同时明确电场力做功量度电势能的变化,而重力做功量度重力势能的变化.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

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(1)写出线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式以及电压表中的示数;
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A.Ua>Uc,金属框中无电流
B.Ub>Uc,金属框中电流方向沿a-b-c-a
C.Ubc=-$\frac{1}{2}$Bl2ω,金属框中无电流
D.Uac=Bl2ω,金属框中电流方向沿a-c-b-a

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7.如图所示,一个正方形导线框abcd,边长为L,质量为m.将线框从距水平匀强磁场上方h处由静止释放,在线框下落过程中,不计空气阻力,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行.当ab边刚进入磁场时,线框速度为v.在线框进入磁场的整个过程中,下列说法正确的是(  )
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B.线框不可能做匀速运动
C.安培力对线框的冲量大小一定为mv
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17.如图所示,在xOy坐标系中,两平行金属板如图放置,OD与x轴重合,板的左端与原点O重合,板长L=2m,板间距离d=1m,紧靠极板右侧有一荧光屏.两金属板间电压UAO随时间的变化规律如图所示,变化周期为T=2×10-3 s,U0=103 V,t=0时刻一带正电的粒子从左上角A点,以平行于AB板v0=1 000m/s的速度射入板间,粒子电量为q=1×10-5 C,质量m=1×10-7 kg.不计粒子所受重力.求:
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4.一长为L的细线,上端固定于O点,下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球,处于如图所示的水平向右的匀强电场中.开始时,将细线拉成水平,释放后小球从A点由静止沿圆弧开始向下摆动,当细线转过60°角时,小球到达B点速度恰好为零.试求:
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1.如图所示,用绝缘细线拴一个带负电的小球,让它在竖直向下的匀强电场中绕O点做竖直平面内的圆周运动,a、b两点分别是圆周的最高点和最低点,则(  )
A.小球经过a点时,电势能最小B.小球经过a点时,线中的张力最小
C.小球经过b点时,机械能最小D.小球经过b点时,电势能最小

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2.水平地面上有一个倾角为θ的斜面,其表面绝缘.另一个带正电的滑块放在斜面上,两物体均处于静止状态,如图所示.当加上水平向右的匀强电场后,滑块与斜面仍相对地面静止(  )
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