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5.如图,水平固定的圆盘a带正电Q,电势为零,从盘心O处释放质量为m、带电量为+q的小球.由于电场的作用,小球最高可上升到竖直高度为H的N点,且过P点时速度最大,已知重力加速度为g.由此可求得Q所形成的电场中(  )
A.P点的电势B.N点的电势C.P点的电场强度D.N点的电场强度

分析 小球受两个力,重力和电场力,小球从O运动到N,电场力大于重力,小球向上先做加速运动;到P点,电场力等于重力,速度达到最大;P运动到N,小球向上做减速运功,到N点速度为零.在P点,根据电场力等于重力求出P点的场强,根据动能定理,求出N点的电势能,从而求出N点的电势.

解答 解:AB、小球由0到N的过程,根据动能定理得,W-mgH=0,得电场力做功为 W=mgh,可知小球的电势能减小mgh,O点电势能为0,所以N点电势能为EPN=-mgH,N点的电势为 φN=$\frac{{E}_{pN}}{q}$=-$\frac{mgH}{q}$.即可求出N点的电势.由于小球通过P点的速度不知道,不能求出O到P电场力做功,不能求出P点的电势.故A错误,B正确.
CD、在P点所受的电场力和重力二力平衡,则有 qEP=mg,EP=$\frac{mg}{q}$.不能求出N点的电场力,也就不能求出N点的电场强度.故C正确,D错误.
故选:BC

点评 解决本题的关键知道小球的运动情况及受力情况,在什么情况下,速度最大.会利用动能定理求电场力做功,从而求电势能,求电势.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

15.如图所示,图甲为一列横波在t=0.5s时的波动图象,图乙为质点P的振动图象,下列说法正确的是(  )
A.波沿x轴正方向传播B.波沿x轴负方向传播
C.波速为4m/sD.波速为6m/s

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

16.已知火星的质量为地球质量的p倍,火星自转周期与地球自转周期相同均为T,地球表面的重力加速度为g.地球的半径为R,则火星的同步卫星距球心的距离为(  )
A.r=$\root{3}{\frac{g{R}^{2}{T}^{2}}{4{π}^{2}p}}$B.r=$\root{3}{\frac{gR{T}^{2}p}{4{π}^{2}}}$C.r=$\root{3}{\frac{pg{R}^{2}{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$D.r=$\root{3}{\frac{gR{T}^{2}}{4{π}^{2}p}}$

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

13.月球自转周期T与它绕地球匀速圆周运动的公转周期相同,假如“嫦娥四号”卫星在近月轨道(轨道半径近似为月球半径)做匀速圆周运动的周期为T0,如图所示,PQ为月球直径,某时刻Q点离地心O最近,且P、Q、O共线,月球表面的重力加速度为g0,万有引力常量为G,则(  )
A.月球质量M=$\frac{T_0^4g_0^3}{{16{π^4}G}}$
B.月球的第一宇宙速度v=$\frac{{{g_0}{T_0}}}{2π}$
C.再经$\frac{T}{2}$时,P点离地心O最近
D.要使“嫦娥四号”卫星在月球的背面P点着陆,需提前加速

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

20.根据玻尔理论,推导出了氢原子光谱谱线的波长公式:$\frac{1}{λ}$=R($\frac{1}{{m}^{2}}$-$\frac{1}{{n}^{2}}$),m与n都是正整数,且n>m.当m取定一个数值时,不同数值的n得出的谱线属于同一个线系.如:m=1,n=2、3、4、…组成的线系叫赖曼系,m=2,n=3、4、5、…组成的线系叫巴耳末系,则(  )
A.赖曼系中n=2对应的谱线波长最长
B.赖曼系中n=2对应的谱线频率最大
C.巴耳末系中n=3对应的谱线波长最长
D.巴耳末系谱线中,n=3对应的谱线的光子能量最小
E.赖曼系中所有谱线频率都比巴耳末系谱线频率大

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

10.用某单色光照射金属钛表面,发生光电效应.从钛表面放出光电子的最大初动能与入射光频率的关系图线如图.则下列说法正确的是(  )
A.钛的逸出功为6.67×10-19J
B.钛的极限频率为1.0×1015Hz
C.光电子的最大初动能为1.0×10-18J
D.由图线可求得普朗克常量为6.67×10-34J•s
E.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

17.现有一块59C2型的小量程电流表G(表头),满偏电流为50μA,内阻约为800~850Ω,要把它改装成1mA、10mA的两量程电流表,可供选择的器材有:
A.滑动变阻器R1(最大阻值为20Ω);
B.滑动变阻器R2(最大阻值为100kΩ);
C.电阻箱R′(最大阻值为9999Ω);
D.定值电阻R0(阻值为1kΩ);
E.电池E1(电动势为1.5V);
F.电池E2(电动势为3.0V);
G.电池E3(电动势为4.5V);
H.标准电流表A(满偏电流为1.5mA);
I.单刀单掷开关S1和S2
J.单刀双掷开关S3
K.电阻丝及导线若干.(所有电池的内阻均不计)

(1)采用如图甲所示的电路测量表头的内阻,为提高测量 精确度,选用的滑动变阻器为B;选用的电池为G.(填序号)
(2)要将G改装成两量程电流表,现有两种备选电路,如图乙、丙所示.图甲为合理电路,另一电路不合理的原因是乙电路在通电状态下,更换量程会造成两分流电阻都未并联在表头两端,以致流过表头的电流超过其满偏电流而损坏.
(3)将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对(仅核对1mA量程),在如图丁所示的虚线框中画出所用电路图,图中待核对的电流表的符号用A′来表示.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.人骑自行车上坡,坡高5.0m,坡长100m,车与人总质量100kg,人蹬车的牵引力为80N,车在坡底的速度为6.0m/s,到坡顶时速度为4.0m/s.(设阻力恒定,g=10m/s2) 问:
(1)上坡过程中,自行车克服阻力做了多少功?
(2)如果人不用力蹬车,车在坡底速度仍为6.0m/s,自行车能上行多远?

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

10.为了测出大桥桥面到水面的距离,让一小石块从桥面自由落下,经3.0s后听到石块击水的声音,据此我们可以估算桥面到水面的距离,已知小石块的质量为200g,取桥面所在的水平面为参考平面,g取10m/s2,求:
(1)在第2s末石块的重力势能;
(2)在第2s内石块重力所做的功以及重力势能的变化;
(3)若取河中水面为参考平面,上述两问的结论会发生变化吗?若有变化,请计算出变化的结果.

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