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1.如图所示,绝缘轻杆两端固定带电小球A和B,处于匀强电场中,不考虑两球之间相互作用的静电力.初始时杆与电场线垂直,将杆右移的同时顺时针转过90°,发现A、B两球电势能之和不变,根据图中给出的位置关系,下列说法正确的是(  )
A.因为A、B两球电势能之和不变,所以电场力对A球或B球都不做功
B.A一定带正电,B一定带负电
C.A球电势能可能在增加
D.A、B两球带电量的绝对值之比qA:qB=2:1

分析 本题中“A、B两球电势能之和不变”,说明电场力对系统所做的总功为零.根据电场力做功特点进一步求解电荷量之比.

解答 解:A、据题,A、B两球电势能之和不变,电场力对系统做的总功为零,但电场力对A球或B球都做功,故A错误.
B、电场力对系统做的总功为零,可知A、B电性一定相反,但它们的电性不能确定,故B错误;
C、由于A的电性不能确定,无法判断其电势能的变化,其电势能可能在增加,故C正确.
D、电场力对A、B做功大小相等,所以有:EqB×L=EqA×2L,因此qA:qB=1:2,故D错误;
故选:C.

点评 本题是带电粒子在电场中运动的问题,关键是分析功与能的关系,掌握匀强电场中电场力做功公式W=qEd,d是沿电场线方向两点间的距离.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

11.做匀速圆周运动的物体,下列中一定变化的物理量是(  )
A.速率B.加速度C.角速度D.周期

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12.据《都市快报》报道,十一期间杭州野生动物世界将有精彩表演.如图,表演的师傅用牙齿紧紧咬住长绳的一端,将停放着的一辆小卡车缓慢移动.小姜同学看完表演后做了如下思考,其中正确的是(  )
A.车被拉着加速移动的过程中,绳对车的拉力大于车对绳的拉力
B.表演的师傅选择斜向上拉可以减少人对地面的正压力,从而减少人与地面间的摩擦力
C.表演的师傅斜向上拉可以减少车对地面的正压力,从而减少车与地面间的摩擦力
D.若将绳系在车顶斜向下拉,要拉动汽车将更容易

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9.空间存在着平行于x轴方向的静电场,其电势φ随x的分布如图所示,A、M、O、N、B为x轴上的点,|OA|<|OB|,|OM|=|ON|.一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动,则下列判断中正确的是(  )
A.粒子一定带正电
B.粒子一定能通过N点
C.粒子从M向O运动过程中所受电场力均匀增大
D.粒子从M向O运动过程电势能逐渐增加

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.如图所示,遥控电动赛车(可视为质点)从A点由静止出发,经过时间t后关闭电动机,赛车继续前进至B点后进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道,通过轨道最高点P后又进入水平轨道CD上.已知赛车在水平轨道AB部分和CD部分运动时受到的阻力恒为车重的0.5倍,即k=$\frac{{F}_{f}}{mg}$=0.5,赛车的质量m=0.4kg,通电后赛车的电动机以额定功率P=20W工作,轨道AB的长度足够长,圆形轨道的半径R=0.5m,空气阻力可忽略,重力加速度g取10m/s2.某次比赛,要求赛车以最大的速度进入轨道,则在此条件下,求:
(1)赛车最大速度是多少?
(2)赛车以最大速度到达轨道B点时,对轨道的压力是多大?赛车以此速度能否完成圆轨道运动?
(3)赛车在CD轨道将滑行多少距离才能停下.

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6.如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴.一质量为m、电荷量为q的带正电的小球,从y轴上的A点以水平速度v0向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场后恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场.已知小球过M点时的速度方向与x轴的方向成夹角θ,不计空气阻力,重力加速度为g.求:
(1)电场强度E的大小和方向;
(2)x轴上点M、N之间的距离L;
(3)x轴上点O、M之间的距离S.

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13.用如图甲所示的装置“探究加速度与力和质量的关系”,带滑轮的长木板水平固定,跨过小车上定滑轮的两根细线均处于水平.

(1)实验时,一定要进行的操作是AB.(填步骤序号)
A.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录拉力传感器的示数F0
B.改变砂和砂桶质量,打出几条纸带
C.用天平测出砂和砂桶的质量
D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
(2)以拉力传感器示数的二倍F(F=2F0)为横坐标,以加速度a为纵坐标,画出的a-F图象如图乙所示,则可能正确的是C.
(3)在实验中,得到一条如图丙所示的纸带,按时间顺序取0、1、2、…、5共6个计数点,1~5每相邻两个点间各有四个打印点未画出,用刻度尺测出1、2、…、5各点到O点的距离分别为:10.92、18.22、23.96、28.30、31.10(cm),通过电磁打点计时器的交流电频率为50Hz.则:小车的加速度大小为1.5m/s2,(结果保留一位小数)

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10.在竖直平面内,有正方形导线框ABCD和abcd的边长均为l、电阻均为R,质量分别为2m和m,它们用一根细线连接跨在两个光滑定滑轮的两边,在两导线框之间有一有界匀强磁场,宽度为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面向里.开始时ABCD的下边与匀强磁场的上边界重合,abcd的上边到匀强磁场的下边界的距离为l.现将系统由静止释放,当ABCD刚全部进入磁场时,系统开始做匀速运动,不计摩擦和空气阻力,求:
(1)系统匀速运动的速度大小;
(2)两线框从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热;
(3)线框abcd通过磁场的时间.

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11.如图所示,一束由a、b两种单色光组成的复色光射向半圆形玻璃砖的圆心O,在O点分为两束光1和2,其中光束1为a光,下列判断正确的是(  )
A.光束2只有b光,且b光折射率比a光的大
B.a光的频率大于b光的频率
C.在此玻璃中a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角
D.用同一双缝干涉装置进行实验可看到a光的干涉条纹间距比b光的宽

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