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17.如图所示,在方向向下的匀强电场中,一个带负电的小球被绝缘细线拴住在竖直面内做圆周运动,则(  )
A.小球可能做匀速圆周运动
B.当小球运动到最高点时,线拉力一定最小
C.当小球运动到最低点时,线拉力一定最大
D.当小球运动到最高点时,电势能最小

分析 分析小球所受重力与电场力的大小关系:当重力大于电场力时,小球运动到最高点时,线的张力一定最小,到达最低点时,小球的速度最大;当重力等于电场力时,小球做匀速圆周运动.当重力小于电场力时,小球运动到最高点时,线的张力一定最大,到达最低点时,小球的速度最小

解答 解:A、小球受到的电场力方向向上,若满足qE=mg,由于小球受到绳子的拉力方向始终与速度垂直,所以小球将做匀速圆周运动,故A正确;
B、小球在电场中受到重力和向上的电场力;当重力大于电场力时,小球运动到最高点时,线的张力一定最小,到达最低点时,小球的速度最大;当重力等于电场力时,小球做匀速圆周运动,速度大小不变;当重力小于电场力时,小球运动到最高点时,线的张力一定最大,到达最低点时,小球的速度最小;故BC错误;
D、由于小球从最高点向下运动过程中,电场力对小球做负功,小球的电势能应增大,所以小球在最高点时电势能最小,故D正确;
故选:AD

点评 本题中题设条件不明,要考虑各种可能的情况进行讨论,分三种情况分析小球的受力情况和运动情

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

7.某组同学在“探究加速度与物体所受合外力和质量间 的关系”的实验中采用了如图1过程,桌面保持水平,在小车的质量不变的条件下,得到了如下一组小车所受拉 力大小与其加速度大小的实验数据.

拉力F/N0.200.300.400.500.60
加速度a/(m/s2)0.270.600.951.251.60
(1)在如图2坐标纸上画a-F图象,并延长至横轴;
(2)从图中可以发现实验中的问题是没平衡摩擦力或平衡摩擦力不足;
(3)从图中求出小车的质量为0.33kg.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

8.某铁路转弯处的圆弧半径为R,两铁轨间的距离为L,若规定火车通过这个转弯的速度为V,则内外轨的高度差应该是多大才能使火车转弯时内外轨均不受轮缘的挤压?

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5.下图是示波管的工作原理图:电子经电场加速后垂直于偏转电场方向射入偏转电场,若加速电压为U1,偏转电压为U2,偏转电场的极板长度与极板间的距离分别为L和d,y为电子离开偏转电场时发生的偏转距离.取“单位偏转电压引起的偏转距离”来描述示波管的灵敏度,即$\frac{y}{U_2}$(该比值越大则灵敏度越高),则下列哪种方法可以提高示波管的灵敏度(  )
A.减小U1B.增大U2C.减小LD.减小d

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.如图所示是质谱仪的工作原理示意图,加速电场的电压为U,速度选择器中的电场强度为E,磁感应强度为B1,偏转磁场的磁感应强度为B2,一电荷量为q的带正电的粒子在加速电场中加速后进入速度选择器,刚好能从速度选择器进入偏转磁场做圆周运动,测得直径为d,照相板上有记录粒子位置的胶片,下列表述正确的是(  )
A.质谱仪是分析同位素的重要工具
B.粒子在速度选择器中做匀加速直线运动
C.所有粒子进入偏转磁场时的速度相同
D.粒子质量为$\frac{{B}_{1}{B}_{2}qd}{2E}$

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即验证机械能守恒定律.
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是BCD.
(将其选项对应的字母填在横线处)
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图2所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A距起始点O的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a=$\frac{{({s_2}-{s_1}){f^2}}}{4}$.

(3)在上述验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是重锤的质量m.用上述物理量和重锤的加速度a表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=m[g-$\frac{{({s_2}-{s_1}){f^2}}}{4}$].

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.如图所示,粗糙的斜面体M放在粗糙的水平地面上,物体m恰好能在斜面上沿斜面匀速下滑,斜面体静止不动.若用平行斜面向下的力F推动物块,使物块加速下滑,则斜面体(  )
A.受到地面的摩擦力方向水平向左
B.受到地面的摩擦力的方向水平向右
C.在F的作用下,可能沿水平面向左运动
D.对地面的压力为(M+m)g

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

6.如图所示为一匀强电场,实线为电场线,一个带负电的粒子射入该电场后,轨迹如图虚线所示,运动方向从a到b,则可以判断的是(  )
A.电场强度方向向左
B.粒子在a点的动能大于在b点的动能
C.a点的电势高于b点的电势
D.粒子在a点的电势能大于在b点的电势能

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

7.甲、乙两车均沿同一平直公路同向行驶.开始时,甲车在乙车前方s0=75m处.甲车始终以v1=10m/s的速度匀速运动.乙车作初速度为零,加速度a=2m/s2的匀加速直线运动.求:
(1)乙车追上甲车之前,两车之间的最大距离sm
(2)经过多少时间t,乙车追上甲车?

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