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如图4所示,带正电的点电荷O固定,另外有两个质量相等、电荷量相同的点电荷A、B分别在点电荷O的电场力的作用下沿1、2两轨道运动,其中电荷A沿半径为的圆轨道1以速度运动;电荷B沿椭圆轨道2运动,椭圆轨道到O的最远距离为2r,电荷B经过椭圆最远点的速率为;两轨道相切于C点,若不考虑A、B;间的相互作用,A、B、C、O四点在一条直线上。则   (   )

A.A电荷带负电,B电荷带正电       B.
C.两电荷分别经过C点时速度大小相等D.A电荷运动的加速度大小为
D

分析:A、B两电荷受力均为库仑力,库仑力提供加速度,牛顿第二定律可求得加速度.
根据向心加速度公式,可判断线速度的大小.
物体提供的力大于需要的向心力,物体做向心运动.
物体提供的力小于需要的向心力,物体做离心运动.
解答:解:A、A、B两电荷受力均为库仑力,库仑力提供向心力指向圆心,所以A、B两电荷应该受静电引力,所以两电荷都是负电荷.故A错误
B、根据静电引力提供向心力==ma
得a=、v=
电荷A沿1轨道做匀速圆周运动的加速度aA=,速率vA=vC1=
如果电荷B 在C点绕O做匀速圆周运动,其速率vC2′=vC1=
若电荷B 在图示位置绕O做匀速圆周运动,其速率vB′=
而电荷B因实际做椭圆运动,经过图示位置后可视为做“向心”运动,所以 vB<vB′=<vA=
经过C点后可视为做“离心”运动,所以 vC2>vC2′=vC1,故B、C错误,D正确.
故选D.
点评:此题把天体运动模型运用在电荷的运动中,同时考查了牛顿第二定律、库仑定律、向心加速度等公式,不仅要求能熟练掌握公式,还要求能对天体的运动熟悉掌握
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一电子仅受电场力作用,从高电势处移动到低电势处,则
A.电场力对电子做正功B.电子的电势能减少
C.电子的动能减少D.电子的动能和电势能的总和保持不变

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在静电场中,下述说法正确的是:(        )
A.正电荷由高电势处运动到低电势处,电势能增加;
B.正电荷由高电势处运动到低电势处,电势能减小;
C.负电荷由低电势处运动到高电势处,电势能增加;
D.负电荷由高电势处运动到低电势处,电势能增加。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,光滑绝缘的水平桌面上有A、B两个带电小球,A球固定不动,给B球一个垂直AB连线方向的初速度 vo,有关B球在水平桌面上运动,不可能发生的情况是

(A)速度、加速度都变小 (B)速度、加速度都变大
(C)速度变小、加速度变大(D)速度的大小和加速度的大小都不变

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在空间O点固定带正电的点电荷Q,其电场的电场线如图所示,在其电场中的A点有一个带电粒子q(重力不计)。若给带电粒子一个垂直于OA方向的初速度V0,在只受电场力的作用下,以下说法中正确的是(   )
A.若q为负电荷,则q-定做圆周运动
B.若q为负电荷,则q可能做匀变速曲线运动
C.若q为正电荷,则q的电势能可能增大
D.若q为正电荷,则q一定做远离O点的变加速曲线运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,三个质量均为m的小球相互间距均为L,若B小球带电量为-q,B小球带电量为+q,在水平外力F作用下,欲使三个小球在光滑水平面上保持间距L一起向F方向运动,则外力F=_________________,A小球带_______电,电量为_______________。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示装置中,平行板电场中有一质量为m,带电量为q的小球(可视为质点),用长L的细线拴住后在电场中处于平衡位置,此时线与竖直方向的夹角为θ,两板间的距离为d,求:
(1)小球带何种电荷?
(2)两板间的电势差是多少?
(3)把线拉成竖直向下的位置,放开后小球到达平衡位置时的速度为多大?
(4)在平衡位置给小球多大的初速度,可以让小球恰好在竖直平面内作圆周运动?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,叠放在一起的AB两绝缘小物块放在水平向右的匀强电场中,其中B带正电qA不带电.它们一起沿绝缘水平面以某一速度匀速运动.现突然使B带电量消失,同时A带上正电q,则AB的运动状态可能为( )
A.一起匀速运动B.一起加速运动
C.A匀加速,B匀减速D.A匀加速,B匀速

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

一绝缘的细线长m,一端固定在O点,另一端系一个带正电的摆球
放在水平向右的匀强电场中,如图;已知小球所受电场力和重力大小相等,小球不动时摆球平衡在C点,与竖直方向的夹角为未知),现让摆球位于与点O处于同一水平线的A点,且摆线拉直,然后无初速度释放摆球,求:摆球经过C点时速度的大小。(不计空气阻力,g=10m/s2

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同步练习册答案