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如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,下端固定于地面,一质量为m的带正电小球在外力F的作用下静止于图示位置,小球与弹簧不连接,弹簧处于压缩状态。现撤去力F,小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,重力、电场力、弹簧弹力对小球做功分别为W1、W2和W3,不计空气阻力,则上述过程中
A.小球与弹簧组成的系统机械能守恒
B.小球重力势能的变化为 -W1
C.小球动能的变化为W2
D.小球机械能的变化为W1+W2+W3
B

试题分析:小球与弹簧组成的系统除了受到自身重力和系统内的弹簧弹力外,还有电场力做功,因此机械能不守恒,选项A错。重力势能变化量为克服重力做功即,选项B对。小球动能变化量等于合外力做功,即,选项C错。小球机械能的变化等于除重力外其他力做的功即,选项D错。
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为m="2" kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量M="4" kg的物块C静止在前方,如图所示。B与C碰撞后二者会粘在一起运动。求在以后的运动中:

(1)当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度v1为多大?
(2)系统中弹性势能的最大值EP是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

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A.最终小车与小球一起在水平面上做匀速运动
B.在此过程中电场力对小球做功为EqL
C.小球获得的最大动能小于EqL
D.小球与小车系统增加的电势能为EqL

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A放在水平地面上,B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连,C放在固定的足够长光滑斜面上。用手按住C,使细线恰好伸直但没有拉力,并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行。已知A、B的质量均为m,C的质量为M(),细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态。释放C后它沿斜面下滑,当A恰好要离开地面时,B获得最大速度(B未触及滑轮,弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度大小为g)。求:

(1)释放物体C之前弹簧的压缩量;
(2)物体B的最大速度
(3)若C与斜面的动摩擦因数为,从释放物体C开始到物体A恰好要离开地面时,细线对物体C所做的功。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)“∟”形轻杆两边互相垂直、长度均为l,可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动。两端各固定一个金属小球A、B;其中A球质量为m、带负电、电荷量为q(q > 0);B球不带电,质量为m。重力加速度为g 。现将“∟”形杆从OB位于水平位置由静止释放。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

(1)A、B两球的最大动能之和为多少?
(2)若在空间加竖直向下的匀强电场,OB杆仍从原来位置释放后,能转过的最大角度为127°,则该电场的电场强度大小为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分) 图示为一匀强电场,已知场强E=2×102N/C。现让一个电量q=4×10-8C的电荷沿电场方向从M点移到N点,MN间的距离s=30cm。试求:

(1)电荷从M点移到N点电势能的变化;
(2)M、N两点间的电势差。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面,斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中,一劲度系数为K的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态,一带正电的滑块从距离弹簧上端为X0处静止释放,滑块在运动过程中电荷量保持不变。弹簧始终处在弹性限度内,则下列说法正确的是
A.当滑块的速度最大时,弹簧的弹性势能最大
B.当滑块的速度最大时,滑块与弹簧系统的机械能最大
C.当滑块刚碰到弹簧时速度最大
D.滑块从接触弹簧开始向下运动到最低点的过程中,滑块的加速度先减小后增大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(18分)消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水炮组成.如图所示,消防水炮离地高度为,建筑物上的火点离地高度为,水炮与火点的水平距离为,水泵的功率为,整个供水系统的效率.假设水从水炮水平射出,不计空气阻力,取.
(1)若,,水炮出水速度,求水炮与起火建筑物之间的水平距离
(2)在(1)问中,若水炮每秒出水量,求水泵的功率
(3)当完成高层灭火后,还需要对散落在火点正下方地面上的燃烧物进行灭火,将水炮竖直下移至,假设供水系统的效率不变,水炮出水口的横截面积不变,水泵功率应调整为,则应为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,带箭头的直线是正点电荷周围的一条电场线, A、B两点处的电场强度分别为E1、E2,A、B两点的电势φA、φ下列说法正确的是: (      )

A.A、B两点处的电场强度分别为E1<E2
B.电荷-q在A、B两点处时受到的电场力F1<F2
C.A、B两点的电势φAB
D.电荷+q在为A、B两点处具有的电势能EA>EB

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