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如下图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷,带负电的小物体以初速度v1从M点沿斜面上滑,到达N点时速度为零,然后下滑回到M点,此时速度为v2(v2<v1)。若小物体电荷量保持不变,OM=ON,则(    )
A.小物体上升的最大高度为
B.从N到M的过程中,小物体的电势能逐渐减小
C.从M到N的过程中,电场力对小物体先做负功后做正功
D.从N到M的过程中,小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小
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析:根据电场力做功的特点可求得电场力做功的大小,由动能定理可分别列出上滑及下滑过程中的表达式,联立即可解得最大高度;
由电场力做功与电势能关系要得出电势能的变化及电场力做功的特点;
分析小球运动中压力的变化,由滑动摩擦力的计算公式可分析摩擦力的变化.
解答:解:设斜面倾角为θ、上升过程沿斜面运动的最大距离为L.
因为OM=ON,则MN两点电势相等,小物体从M到N、从N到M电场力做功均为0.
上滑和下滑经过同一个位置时,垂直斜面方向上电场力的分力相等,则经过相等的一小段位移在上滑和下滑过程中电场力分力对应的摩擦力所作的功均为相等的负功,所以上滑和下滑过程克服电场力产生的摩擦力所作的功相等、并设为W1
在上滑和下滑过程,对小物体,应用动能定理分别有:-mgsinθL-μmgcosθL-W1=-和mgsinθL-μmgcosθL-W1=,上两式相减可得h=sinθL=,A对;
由OM=ON,可知电场力对小物体先作正功后作负功,电势能先减小后增大,BC错;
从N到M的过程中,小物体受到的电场力垂直斜面的分力先增大后减小,而重力分力不变,则摩擦力先增大后减小,在此过程中小物体到O的距离先减小后增大,根据库仑定律可知小物体受到的电场力先增大后减小,D对.
故选AD.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,带箭头的曲线表示电场中某区域内电场线的分布情况,一带电粒子在电场中运动的径迹如图虚线所示,若不考虑其它力的作用,则下列判断中正确的是(   )
 
A.若粒子是从A运动到B,则粒子带正电;若粒子是从B运动到A,则粒子带负电
B.不论粒子是从A运动到B还是从B运动到A, 粒子必带负电
C.若粒子是从B运动到A,则其加速度增大
D.若粒子是从B运动到A,则其速度减小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列关于电场线和磁感线的说法不正确的是(  )
A.二者均为假想的线,实际上并不存在
B.实验中常用铁屑来模拟磁感线形状,因此磁感线是真实存在的
C.任意两条磁感线不相交,电场线也是
D.磁感线是闭合曲线,电场线是不闭合的

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个不同的等势面,设两相邻等势面的间距相等,一电子射入电场后(只受电场力作用)的运动轨迹如图中实线所示,其中1、2、3、4表示运动轨迹与等势面的交点,下列说法错误的是(     )
A.O处的点电荷一定带负电
B.电子运动过程中,动能先增大后减小
C.a、b、c三个等势面的电势高低关系是φc>φb>φa
D.电子从位置1到2、3、4过程中电场力先做负功再做正功

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

.氢原子中电子绕核做匀速圆周运动,当电子运动轨道半径增大时,电子的电势能     , 电子的动能增     , 运动周期    .(填增大、减小、不变)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

对于场强和电势下列叙述正确的是:(    )
A.在电场中某点放置一带电量为q的正电荷A测得该点的场强为E,若将该电荷电
量、减为原来的1/2,则该点场强碱为E/2.若取走电荷q,则该电场场强为零。
B.在点电荷Q的电场中,某点场强为E,若用2Q的点电荷取代Q,则该点场强变为2E。
c.在正电荷Q形成的电场中,某点的场强方向指向X轴正方向,若用一Q取代Q,
则该点场强方向不变。
D.在电场中某点放一正电荷q,检验时测得该点电势为正值,后将该点换一个负电
荷q,检验时该点的电势应为负值。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中,仅在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹,M点在轨迹的最右方,则
A.此粒子带负电B.粒子在M点的速率最大
C.粒子在M点的速率最小D.粒子在电场中的电势能始终在增加

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图,带箭头的线段表示电场线,一带电粒子只在电场力作用下由 
A点运动到B点,图中虚线为其运动轨迹,可判断粒子带     
(填“正”或“负”),粒子在        点加速度较大(填A或B)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示的电场中,每一条等势曲线的电势大小分别为10v、8v、6v。A、B、C为这些等势线上的三个点.下列叙述正确的是

A. C、A两点间电势差UCA= 4V
B. A点的电场强度与B点的电场强度相同
C. B点处的场强方向可能是由C指向B
D.一正电荷从A点移到C点的过程中,电场力做正功

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