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5.如图所示,在粗糙、绝缘且足够大的水平面上固定着一个带负电荷的点电荷Q.将一个质量为m带电荷为q的小金属块(金属块可以看成为质点)放在水平面上并由静止释放,金属块将在水平面上沿远离Q的方向开始运动.则在金属块运动的整个过程中(  )
A.电场力对金属块做的功等于金属块增加的机械能
B.金属块的电势能一直减少
C.金属块的加速度先增大后减小
D.电场对金属块所做的功一定等于摩擦产生的热

分析 金属块在整个运动的过程中受电场力和摩擦力,开始电场力大于摩擦力,做加速运动,然后电场力小于摩擦力,做减速运动,最终速度为零,根据电场力做功判断电势能的变化,根据牛顿第二定律判断加速度的变化,根据能量守恒定律判断电场力做功与摩擦产生的热量关系.

解答 解:AB、金属块将在水平面上沿远离Q的方向开始运动,说明金属块受到的电场力是排斥力,在整个运动的过程中,电场力一直做正功,电势能一直减小.整个过程机械能变化量为零,故电场力对金属块做的功大于金属块增加的机械能,故A错误,B正确.
C、开始时,电场力大于摩擦力,运动的过程中,电场力逐渐减小,则加速度减小,此时金属块做加速运动;然后摩擦力大于电场力,加速度又逐渐增多,此时金属块做减速运动,速度减小.故C错误.
D、根据能量守恒定律知,在整个过程中动能变化为零,重力势能不变,则电场力做的功全部转化为摩擦产生的热量.故D正确.
故选:BD.

点评 解决本题的关键理清金属块的运动过程,掌握电场力做功与电势能的关系,以及会运用能量守恒定律分析问题.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

5.一辆农用“小四轮”漏油,假如每隔ls漏下一滴,车在平直公路上行驶,一位同学根据漏在路面上的油滴分布,分析“小四轮”的运动情况(已知车的运动方向),下列说法中正确的是(  )
A.当沿运动方向油滴始终均匀分布时,车可能做匀速直线运动
B.当沿运动方向油滴间距逐渐增大时,车一定在做匀加速直线运动
C.当沿运动方向油滴间距逐渐增大时,车的加速度可能在减小
D.当沿运动方向油滴间距逐渐增大时,车可能在做匀减速直线运动

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

6.2016年10月17日,飞行乘组由航天员景海鹏和陈冬组成的神舟十一号飞船在酒泉卫星发射中心成功发射.此次飞行的目的是为了更好地掌握空间交会对接技术,开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验.飞船入轨后经过2天独立飞行完成与天宫二号空间实验室自动对接形成组合体.下面说法正确的是(  )
A.为实现对接,两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
B.如不加干预,在运行一段时间后,天宫二号的动能可能会增加
C.如不加干预,天宫二号的轨道高度将缓慢降低
D.航天员在天宫二号中处于失重状态,说明航天员不受地球引力作用

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

3.如图所示,A、B两物体通过定滑轮连接,其质量分别为M和m,光滑斜面的倾角为θ,绳的一端连着B,另一端固定在A上.由静止释放,B开始加速向下运动,求:
(1)A、B两物体的加速度大小;
(2)绳中张力大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

10.如图所示,一个竖直放置的气缸内壁光滑且导热良好,其横截面积为S,上端封闭,下端开口.两个不漏气的活塞A和B把气缸分为上下两部分气室.上部气室高度H为0.5m,气室内气体压强为$\frac{P}{2}$;下部气室高度H也为0.5m,气室内气体压强为P.气缸内气体可看作是理想气体.问:
①活塞A所受重力多大?
②现将活塞B向上缓慢推了△H=0.5m,此时活塞A与气缸顶部间高度变为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

10.如图所示,光滑绝缘细管与水平面成30°角,在管的右上方P点固定一个点电荷+Q,P点与细管在同一竖直平面内,管的顶端A与P点连线水平,图中PB垂直AC,B是AC的中点.带电荷量为-q的小球(小球直径略小于细管的内径)从管中A处由静止开始沿管向下运动,AC长为l,它在A处时的加速度为a,不考虑小球电荷量对+Q形成的电场的影响.则在电场中(  )
A.B点的电势高于C点的电势B.B点的电场强度大小是A点的2倍
C.小球运动到C处的加速度为$\frac{g}{2}$-aD.小球从A到C的过程中动能增加$\frac{mgl}{2}$

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

17.如图1所示,在xOy坐标系中,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l,紧靠极板的右边缘的有界匀强磁场区域由△ABO和矩形OBCD构成,其中∠OAB=60°,OD=OA.磁场方向垂直于平面xOy向里,D、A位于y轴上.位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连续发射质量为m、电荷量为+q、速度相同的带电粒子,在0-3t0时间内两板间加上如图2所示的电压;已知t=0时刻进入两极板间的粒子在t0时刻射入磁场,恰好不会从磁场边界射出磁场区域且圆心在x轴上.l、m、q、t0为已知量,U0=$\frac{{m{l^2}}}{qt_0^2}$,不考虑P、Q两板电压的变化对磁场的影响,也不考虑粒子的重力及粒子间的相互影响.求:

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(3)t=t0时刻进入两板间的带电粒子在匀强磁场中运动的时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

14.在“测定玻璃的折射率”实验中,某同学经正确操作插好了4枚大头针,如图1所示.
①在图中画出完整的光路图.

②对你画出的光路图进行测量和计算,求得该玻璃砖的折射率n=1.39(保留三位有效数字).
③在做“测定玻璃折射率”的实验时,某同学为了避免笔尖接触玻璃面,画出的ab和cd都比实际侧面向外侧平移了一些,如图2所示,其后的操作都正确.但在画光路图时,将入射点、折射点分别确定在ab、cd上,则测出的折射率n将变小(填“变大”、“变小”、“不变”).

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15.有一半径为R的均匀带电薄球壳,在通过球心的直线上,各点的场强为E随与球心的距离x变化的关系如图所示;在球壳外空间,电场分布与电荷量全部集中在球心时相同,已知静电常数为k,半径为R的球面面积为S=4πR2,则下列说法正确的是(  )
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C.在x轴上各点中有且只有x=R处电势最高
D.球面与球心间电势差为E0R

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