满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,在竖直平面内有水平向右、场强为E=1×104 N/C的匀强电场。在匀强...

如图所示,在竖直平面内有水平向右、场强为E=1×104 N/C的匀强电场。在匀强电场中有一根长L=2 m的绝缘细线,一端固定在O点,另一端系一质量为0.08kg的带电小球,它静止时悬线与竖直方向成37°角,若小球获得初速度恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动,取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点,cos37°0.8g10 m/s2。下列说法正确(  )

A. 小球的带电荷量q=6×105C

B. 小球动能的最小值为1J

C. 小球在运动至圆周轨迹上的最高点时有机械能的最小值

D. 小球绕O点在竖直平面内做圆周运动的电势能和机械能之和保持不变

 

ABD 【解析】对小球进行受力分析如上图所示,可得:mgtan37°=qE. 解得小球的带电量为: ,选项A正确;由于重力和电场力都是恒力,所以它们的合力也是恒力.在圆上各点中,小球在平衡位置A点时的势能(重力势能和电势能之和)最小,在平衡位置的对称点B点,小球的势能最大,由于小球总能量不变,所以在B点的动能EkB最小,对应速度vB最小,在B点,小球受到的重力和电场力,其合力作为小球做圆周运动的向心力,而绳的拉力恰为零,有: , 而 ,所以 ,选项B正确;由于总能量保持不变,即Ek+EPG+EPE=恒量.所以当小球在圆上最左侧的C点时,电势能EPE最大,机械能最小.选项C错误,D正确;故选ABD. 点睛:该题为小球在电场和重力场这一复合场中的运动问题,抓住重力和电场力的合力为恒力这一突破口解决本题.  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

如图所示,斜面体B静置于水平桌面上,斜面上各处粗糙程度相同。一质量为M的木块A从斜面底端开始以初速度v0上滑,然后又返回出发点,此时速度为v,且v<v0,在上述过程中斜面体一直静止不动,以下说法正确的是( )

A. 物体上升的最大高度是(v02+v2)/4g

B. 桌面对B始终有水平向左的静摩擦力

C. 由于物体间的摩擦放出的热量是mv02/2

D. A上滑时桌面对B的支持力比A下滑时桌面对B的支持力大

 

查看答案

如图所示,为一理想变压器,S为单刀双掷开关,P为滑动变阻器R的滑片,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈中的电流,下列判断正确的是(  )

A. 保持U1P的位置不变,Sa合到b时,I1将增大

B. 保持U1P的位置不变,Sb合到a时,R消耗的功率减小

C. 保持U1不变,S合在a处,使P上滑,I1将增大

D. 保持P的位置不变,S合在a处,若U1增大,I1将增大

 

查看答案

如图甲所示,线圈ABCD固定于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向外,当磁场变化时,线圈AB边所受安培力向右且变化规律如图乙所示,则磁场的变化情况可能是下图所示的哪一个选项(  )

A.     B.     C.     D.

 

查看答案

如图所示,两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面导轨上横放着两根相同的导体棒abcd与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧,两棒的中间用细线绑住,它们的电阻均为R,回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。开始时,导体棒处于静止状态。剪断细线后,导体棒在运动过程中(    )

A. 两根导体棒和导轨形成的回路中将产生持续的交变电流

B. 两根导体棒所受安培力的方向总是相同的

C. 两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能守恒

D. 两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能不守恒

 

查看答案

如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图,已知abc三颗卫星均做圆周运动,a是地球同步卫星,则(     )

A. 卫星a的角速度小于c的角速度

B. 卫星a的加速度大于b的加速度

C. 卫星a的运行速度大于第一宇宙速度

D. 卫星b的周期大于24h

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.