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19.一个用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻弹簧,一端固定,另一端与质量为m、带正电荷q的小球相连,静止在光滑绝缘水平面上,当加入如图所示的场强为E的匀强电场后,小球开始运动,下列说法正确的是(  )
A.小球的速度最大时,弹簧伸长为$\frac{qE}{k}$
B.小球向右一直做加速运动
C.小球向右运动过程中,小球的加速度先增大再减小
D.运动过程中,小球的电势能、动能和弹簧的弹性势能相互转化

分析 以小球为研究对象,受力分析与运动分析,找出平衡位置,根据简谐运动的对称性和功能关系进行分析讨论.

解答 解:ABC、当小球在电场力的作用下,由于电场力的作用小球向右运动,随后小球受到弹簧的弹力,且逐渐增大,所以合力逐渐减小,小球做加速度逐渐减小的加速运动,当弹簧的弹力与电场力相等时,小球的速度最大,且弹簧的伸长x=$\frac{qE}{k}$;小球再向右运动,弹簧弹力大于电场力,小球做加速度逐渐增大的减速运动,故A正确,BC错误;
D、小球运动过程中有电场力和弹簧弹力做功,故运动过程中,小球的电势能、动能和弹性势能相互转化,故D正确;
故选:AD.

点评 本题关键在于小球做简谐运动,运用简谐运动的规律和动能定理进行列式分析即可.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.某电子天平原理如图所示,E形磁铁的两侧为N极,中心为S极,两极间的磁感应强度大小均为B,磁极的宽度均为L,忽略边缘效应.一正方形线圈套于中心磁极,其骨架与秤盘连为一体,线圈两端C、D与外电路连接.当质量为m的重物放在秤盘上时,弹簧被压缩,秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁极不接触),随后外电路对线圈供电,秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止,由此时对应的供电电流I可确定重物的质量.已知线圈的匝数为n,线圈的总电阻为R,重力加速度为g.问:
(1)求重物质量与电流的关系.
(2)若线圈消耗的最大功率为P,该电子天平能称量的最大质量是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

10.(1)某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示,则它们的读数依次是0.997~0.999mmmm、0.42A、2.25~2.28V.

(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20kΩ.电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电动势E=4.5V,内阻很小.则以下电路图中A(填电路图下方的字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路,用此最佳电路测量的结果理论上会比真实值偏小(填“小”或“大”).

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

7.放在水平地面上的一石块重10N,使地面受到10N的压力,则(  )
A.该压力就是重力,施力者是地球
B.该压力就是重力,施力者是石块
C.该压力就是弹力,是由于地面发生形变产生的
D.该压力就是弹力,是由于石块发生形变产生的

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

14.下面关于电源的电动势的叙述中,正确的是(  )
A.电源的电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量
B.电源的电动势就是接在电源两极间的电压
C.电动势和电压的单位相同,所以物理意义也相同
D.在闭合电路中,当外电阻变大时,路端电压变大,电源的电动势也变大

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

4.如图所示,沿水平方向放置一条平直光滑槽,它垂直穿过开有小孔的两平行薄板,板相距3.5L.槽内有两个质量均为m的小球A和B,球A带电量为+2q,球B带电量为-3q,两球由长为2L的轻杆相连,组成一带电系统.最初A和B分别静止于左板的两侧,离板的距离均为L.若视小球为质点,不计轻杆的质量,在两板间加上与槽平行且向右的匀强电场E后(设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成,不影响电场的分布),求:
(1)球B刚进入电场时,带电系统的加速度大小;
(2)带电系统从开始运动到速度第一次为零,系统向右运动的位移大小;
(3)带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

11.如图所示,质量为m的滑块在水平面上向左撞向弹簧,当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到零,然后弹簧又将滑块向右推开.已知弹簧的劲度系数为k,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,整个过程弹簧未超过弹性限度,则(  )
A.滑块向左运动过程中,始终做匀减速运动
B.滑块向右运动过程中,始终做加速运动
C.滑块与弹簧接触过程中最大加速度为$\frac{k{x}_{0}+μmg}{m}$
D.滑块向右运动过程中,当弹簧形变量x=$\frac{μmg}{k}$时,物体的加速度为零

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.磁场中任一点的磁场方向、规定为在磁场中(  )
A.小磁针所受磁场力的方向B.小磁针北极所受磁场力的方向
C.小磁针南极所受磁场力的方向D.小磁针转动的方向

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.如图所示,GA=100N,GB=40N,弹簧的劲度系数为500N/m.不计绳重和摩擦,求:
(1)弹簧的弹力大小;
(2)弹簧的伸长量;
(3)地面对物体A的弹力.

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