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2.如图一根不可伸长绝缘的细线一端固定于O点,另一端系一带电小球,置于水平向右的匀强电场中,现把细线水平拉直,小球从A点静止释放,经最低点B后,小球摆到C点时速度为0,则(  )
A.小球在B点时的重力势能最小
B.小球从A到B的过程中,机械能一直在减少
C.小球在从A到C的过程中,重力势能一直在减小
D.从B到C的过程中小球的电势能一直增大

分析 根据重力势能的定义可明确重力势能的变化;再根据功能关系可明确电场力做功情况;则根据电场力做功和电势能之间的关系可明确电势能的变化.

解答 解:A、从A到C过程中,重力先做正功,后做负功,小球在B点高度最低,重力势能最小,所以A正确,C错误.
B、从A到C的过程中因为重力做正功,小球摆到C点时速度为0,所以电场力对小球做负功,小球从A到B的过程中,机械能一直在减少,B正确;
D、从B到C的过程中由于小球克服电场力做功,故小球的电势能一直增大,D正确;
故选:ABD.

点评 本题考查带电粒子在重力场和电场中的能量转化问题,要注意明确重力和电场力做功均与路径无关,只与初末位置有关;要注意明确功能关系的分析方法.

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方案A:如图甲所示,将丝线一端固定在某一位置,然后在丝线下方不断增加钩码,直到丝线断裂,记下此时的钩码个数为n,根据所学的知识可知,钩码总的重量等于丝线所能承受的最大拉力T;
方案B:如图乙所示,用钩码(挂钩光滑)和丝线做成一个重锤线确定竖直方向,再用量角器确定水平方向后将米尺水平固定.丝线两端各系一个小钉子,伸直后测出钉子之间的丝线长度l1,将一个钩码挂在丝线上,在一段的钉子不动的情况下,逐渐移动另一个钉子,直到丝线断裂.记下此时两钉子的位置P、Q,并测出它们之间的距离l2.根据所学的知识可算出丝线能承受的最大拉力T.
上述两个方案中,较好的是方案B(填“A”或“B”);利用较好的方案计算丝线所能承受的最大拉力的表达式为T=$\frac{mg{l}_{1}}{2\sqrt{{{l}_{1}}^{2}-{{l}_{2}}^{2}}}$.(请用题目中的字母表示)

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