题目内容

【题目】如图所示,一个带负电的小金属环套在粗糙绝缘细杆AB上,杆与水平面的夹角为θ,杆的下方O点处固定一个带正电的点电荷,OA=OB.现使小环以初速度v0从A点沿杆上滑,到达B点时其速度恰好为零,小环滑回A点时速度为v。下列说法中正确的是

A.小环上滑过程中先做匀加速再做匀减速运动

B.小环上滑时间小于下滑时间

C.小环下滑过程,减少的重力势能等于摩擦产生的内能

D.从A点出发到再回到A点的过程,小环克服摩擦力做的功等于小环损失的动能

【答案】BD

【解析】

由题中“一个带负电的小金属环套在粗糙绝缘细杆AB上”可知，本题考查库仑定律、能量守恒定律，根据电场力做功情况、能量守恒和动能定理可分析本题。

A．小环上滑过程中所受的库仑力是变化的，合力是变化的，由牛顿第二定律知小环的加速度是变化的，不可能做匀变速运动，故A错误；

B．由于OA=OB，A、B两点的电势相等，对于上滑过程，电场力做功为零，由动能定理得

即

下滑过程有

由此可得

所以上滑过程的平均速度大于下滑过程的平均速度，因此小环上滑时间小于下滑时间，故B正确；

C．小环下滑过程中，电场力做功为零，所以电势能变化量为零，则重力势能转化为内能和动能，所以消化下滑过程中，减少的重力势能大于摩擦产生的内能，故C错误；

D．从A点出发再回到A点的过程中，重力和电场力做功均为零，由动能定理可知，小环克服摩擦力做功等于小环损失的动能，故D正确。

练习册系列答案
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B.将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动

C.将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动

D.将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动

（2）某学生在平衡摩擦力时，使得长木板倾角偏大。他所得到的关系图将是____________。（图中是小车的加速度， 是细线作用于小车的拉力）

（3）消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后，要用钩码总重力代替小车所受的拉力，此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为__________；

（4）图为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz。根据纸带可求出小车的加速度大小为______m/s2。(结果保留二位有效数字)

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