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【题目】如图所示,在重力加速度为g的空间,有一个带电量为+Q的点电荷固定在O点,点B、C为以O为圆心,半径为R的竖直圆周上的两点,点A、B、O在同一竖直线上,=R,点O、C在同一水平线上.现在有一质量为m、电荷量为-q的有孔小球,沿光滑绝缘细杆ACA点由静止开始滑下,滑至C点时速度大小为,下列说法正确的是

A. 两点B、A间的电势差为mgR/2q

B. 两点B、A间的电势差为mgR/q

C. 若从点A自由释放,则小球下落到B点时的速度大小为

D. 若从点A自由释放,则小球下落到B点时的速度大小为

【答案】AC

【解析】

根据动能定理求得A、C之间的电势差,然后由点电荷周围电场分布求得B、C之间的电势差,从而得到A、B之间的电势差,即可由动能定理求得B点的速度.

小球只受电场力、重力和杆对小球的支持力作用,运动过程只有重力和电场力做功,故由动能定理可得,所以有;又有点电荷的电场方向为径向,故点电荷周围以点电荷为圆心的球体为同一等势面,那么,B点电势和C点电势相等,故有,A正确B错误;小球自由下落过程只受重力和电场力作用,故有动能定理可得:,解得,C正确D错误

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛,比赛路径如图所示。可视为质点的赛车从起点 A出发,沿水平直线轨道运动L后,由B点进人半径为R的光滑竖直半圆轨道,并通过半圆轨道的最高点C,才算完成比赛。B是半圆轨道的最低点.水平直线轨道和半圆轨道相切于B点。已 知赛车质量m= 5kg,通电后以额定功率P =2W 工作,进入竖直半圆轨道前受到的阻力恒为F1=0.4N,随后在运动中受到的阻力均可不计,L = 10.0m,R = 0. 32m,gl0m/s2。求:

(1)要使赛车完成比赛,赛车在半圆轨道的B点对轨道的压力至少为多大?

(2)要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间?

(3)若电动机工作时间为t0=5s当半圆轨道半径为多少时赛车既能完成比赛且飞出的水平距离最大?水平距离最大是多少?

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【题目】如图所示,两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱C,三者半径均为R。C的质量为m,A、B的质量都为,与地面间的动摩擦因数均为μ。现用水平向右的力拉A,使A缓慢移动,直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。求:

(1)未拉A时,C受到B作用力的大小F;

(2)C从初始状态至恰好降到地面的过程中,A的位移大小;

(3)动摩擦因数的最小值μmin。

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【题目】研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。下列说法正确的是

A. 实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,能使电容器带电

B. 实验中只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,表明电容增大

C. 实验中,只在极板间插入有机玻璃板静电计指针的张角变大

D. 实验中,只将电容器b板向右平移静电计指针的张角变小

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【题目】如图所示,长l=1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°.已知小球所带电荷量q=1.0×106 C,匀强电场的场强E=3.0×103 N/C,取重力加速度g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:

(1)小球所受电场力F的大小.

(2)小球的质量m.

(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小.

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【题目】1AB是真空中的两块面积很大的平行金属板、加上周期为T的交流电压,在两板间产生交变的匀强电场。已知B板电势为零,A板电势随时间变化的规律如图2所示,其中的最大值为,最小值为,在图1中,虚线MN表示与AB板平行等距的一个较小的面,此面到AB的距离皆为l。在此面所在处,不断地产生电量为q、质量为m的带负电的微粒,各个时刻产生带电微粒的机会均等。这种微粒产生后,从静止出发在电场力的作用下运动。设微粒一旦碰到金属板,它就附在板上不再运动,且其电量同时消失,不影响AB板的电势,已知上述的Tlqm等各量的值正好满足等式。若不计重力,不考虑微粒间的相互作用,求:(结果用qmT表示)

1)在t=0t=这段时间内产生的微粒中到达A板的微粒的最大速度

2)在0-范围内,哪段时间内产生的粒子能到达B板?

3)在t=0t=这段时间内产生的微粒中到达B板的微粒的最大速度

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【题目】t=0的时刻,从地面附近的空中某点释放一小球,它自由下落,落地后反弹,且每次反弹都能到达最初的出发点,取竖直向上为正方向.设小球与地面的碰撞时间和小球在空中所受空气阻力都忽略不计,则小球的速度v随时间t变化的关系可表示为图中的哪个( )

A. B. C. D.

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【题目】如图所示,A、B两物体在同一点开始运动,从A、B两物体的位移图线可知下述说法中正确的是(  )

A.A、B两物体同时自同一位置向同一方向运动

B.A、B两物体自同一位置向同一方向运动,B比A晚出发2 s

C.A、B两物体速度大小均为10 m/s

D.A、B两物体在A出发后4 s时距原点20 m处相遇

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【题目】天气睛朗无风时,郝飞同学把乒兵球从教学楼四楼阳台自由释放,若空气阻力与速度平方成正比,它在落地前已经做匀速运动,则乒乓球

A. 落地所需时间大约为1s

B. 在下落过程中,加速度先变大后变小最后不变

C. 从更高处由静止释放,落地所需时间将变长

D. 从更高处由静止释放,落地前瞬间的速度变大

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