题目内容
3.在空间竖直平面内,存在如图甲所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域,其中区域Ⅱ和区域Ⅲ内存在方向不同的匀强电场,一电荷量为q,质量为m的带正电小球(可视为质点)在0~15s内竖直向上运动,其加速度随时间变化的图象(a-t图象)如图乙所示,若取竖直向下为正方向,重力加速度g取10m/s2,则下列说法正确的是( )A. | 区域Ⅱ内电场的场强E=$\frac{mg}{5q}$,方向竖直向下 | |
B. | 在0~5s内小球的动能减小 | |
C. | 在10~15s内小球的机械能一直增加 | |
D. | t=15s时小球的机械能大于t=5s时小球的机械能 |
分析 小球在0~15s内竖直向上运动,由图象可知,加速度与运动方向相反,小球的动能一直在减小,在0~5s内,小球只受到重力,加速度为g;在Ⅱ中,小球受到向上的电场力和向下的重力,加速度为8m/s2,在Ⅲ中,小球受到向下的重力和电场力,加速度为12m/s2.
解答 解:A、在Ⅱ中,小球受到向上的电场力和向下的重力,由牛顿第二定律,有mg-Eq=ma,E=$\frac{2m}{q}$,故A错误;
B、由图象可知,加速度与运动方向相反,小球的动能一直在减小,故B正确;
C、在10~15s内,加速度为12m/s2,电场力和重力的方向向下,小球仍然竖直向上运动,电场力做负功,所以机械能减小,故C错误;
D、在0~15s内竖直向上运动,加速度与运动方向相反,小球的速度一直在减小,在0~5s内,只有重力,重力做功,机械能不变,在5~10s、10~15s,电场力大小相同,相同时间内,10~15s内的速度小于5~10s内的速度,故5~10s内的位移大于10~15s内的位移,即在5~10s内电场力做的正功大于10~15s内电场做的负功,15s时小球的机械能大于5s时小球的机械能.故D正确;
故选:BD.
点评 解决本题的关键理清小球在无电场区和电场区的运动规律,注意小球的运动方向和时间.根据图象解题,重力做功机械能不变.
练习册系列答案
相关题目
2.某质点绕圆轨道作匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )
A. | 该质点速度大小不变,因而加速度为零,处于平衡状态 | |
B. | 该质点作的是加速度变化的变速运动,故它受合外力不等于零且是变力 | |
C. | 因为它速度大小始终不变,所以它作的是匀速运动 | |
D. | 它速度大小不变,但方向时刻改变,是变速运动 |
11.以下说法不正确的是( )
A. | 在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,滑动变阻器应该采用分压式接法 | |
B. | 在伏安法测定电源的电动势和内电阻的实验中,滑动变阻器采用限流式接法 | |
C. | 在使用多用电表测量电阻时,每换一次倍率,都要进行一次机械调零 | |
D. | 热敏电阻的温度越高,其阻值就越小 |
8.空间某区域内存在着电场,电场线在竖直平面上的分布如图所示,一个质量为m、电荷量为q的小球在该电场中运动,小球经过A点时的速度大小为v1,方向水平向右,运动至B点时的速度大小为v2,运动方向与水平方向之间的夹角为α,A、B两点之间的高度差与水平距离均为H,则下列判断中正确的是( )
A. | 小球由A点运动到B点,电场力做的功W=$\frac{1}{2}$ mv22-$\frac{1}{2}$ mv12-mgH | |
B. | A、B两点间的电势差U=$\frac{m}{2q}$(v22-v12) | |
C. | 带电小球由A运动到B的过程中,机械能一定增加 | |
D. | 带电小球由A运动到B的过程中,电势能的变化量为$\frac{1}{2}$ mv22-$\frac{1}{2}$ mv12-mgH |
12.如图所示,水平放置的足够长的平行金属导轨间距为L,两端分別接有两个阻值为R的定值电阻,导轨上放有一根质量为m的金属棒(与导轨垂直且接触良好).金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,导轨及金属棒电阻不计,整个装置处在方向竖直向下,磁感应强度大小为B的匀强磁场中.现金属棒以水平向右的初速度v开始运动,从棒开始运动直至停止的过程中通过金属棒某一横截面的总电量为q,则下列说法正确的是( )
A. | 可求从棒开始运动到速度变为$\frac{v}{2}$的过程中,金属棒克服摩擦阻力所做的功 | |
B. | 不可求从棒开始运动到速度变为$\frac{v}{2}$的过程中.金属棒克服安培力所做的功 | |
C. | 不可求从棒开始运动到通过金属捧电量为$\frac{q}{2}$的过程中.金属棒克服安培力所做的功 | |
D. | 可求从棒开始运动到通过金属棒电量为$\frac{q}{2}$的过程中,金属棒克服摩擦阻力所做的功 |
13.(1)用一多用表的欧姆档测量阻值约为2kΩ的电阻Rx,操作步骤 (其中S为选择开关,P为欧姆档调零旋钮)是:
a.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度,断开两表笔
b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出Rx的阻值后,断开两表笔
c.旋转S使其尖端对准欧姆档×100
d.旋转S使其尖端对准交流500V档,并拔出两表笔
则操作步骤顺序合理的是B
(2)多用电表的电阻档有三个倍率,分别是×1、×10、×100.用×10档测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到×100档.如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图,则该电阻的阻值是2200Ω.
a.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度,断开两表笔
b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出Rx的阻值后,断开两表笔
c.旋转S使其尖端对准欧姆档×100
d.旋转S使其尖端对准交流500V档,并拔出两表笔
则操作步骤顺序合理的是B
A.cadb | B.cabd | C.acbd | D.acdb |