题目内容
13.如图所示,弹簧处于原长,A、B为关于O对称的两个位置,现在使小球带上负电,并让小球从B点静止释放,那么下列说法正确的是( )A. | 小球仍然能在A、B做简谐运动,O点是其平衡位置 | |
B. | 小球从B运动到A的过程中,动能一定先增大后减小 | |
C. | 小球不可能再做简谐运动 | |
D. | 小球从B点运动到A点,其动能的增加量一定等于电势能的减小量 |
分析 对小球受力分析,求出小球受到的合外力表达式,根据简谐运动的条件明确是否能做简谐运动;根据功能关系明确能量转化的方向;
解答 解:A、小球在匀强电场中受到水平向左的电场力,设该电场力大小为F0,小球合力为零的位置应该在O点左侧,设为01,O1、O之间的距离为x0,弹簧的劲度系数为k,则有:
F0=kx0;取水平向右为正方向,当小球从O1向右运动x时,回复力F=-F0+K(x0-x)=-kx,所以小球会以O1点为平衡位置做简谐运动,故AC错误;
B、O1点有可能在A点左侧也可能在右侧;故因为不知道A点与平衡位置O1点的位置关系,所以不能确定小球从B到A过程中动能如何变化,故C错误;
D、小球在运动过程中,动能、弹性势能和电势能之和保持不变,小球从B点运动到A点,AB两点的弹性势能相同,故其动能的增量一定等于电势能的减小量,故D正确;
故选:D.
点评 本题考查简谐运动的判断,要注意根据回复力的公式进行判断;因为电场力与重力类似,故本题类似与竖直方向的弹簧的简谐振动,可以借鉴其研究方法.
练习册系列答案
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3.如图所示,直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜截面,且∠BAC=30°,有一束平行光线垂直射向AC面,已知这种介质的折射率为n>2,则( )
A. | 可能有光线垂直AB边射出 | |
B. | 光线只能从BC边垂直射出 | |
C. | 光线只能从AC边垂直射出 | |
D. | 一定既有光线垂直BC边射出,又有光线垂直AC边射出 |
1.如图甲所示,空间中有一磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里、宽度为L的有界匀强磁场,在磁场区域的左侧有一边长为L的正方形导线框,总电阻为R,且线框平面与磁感应方向垂直.某同学想表达线框向右穿过磁场区域过程中两个物理量之间的关系而画了图乙,但没有记录横、纵坐标的物理量,图中OA=AB,则下列情况的描述符合图乙的是( )
A. | 线框匀加速穿过磁场区域过程中,磁通量随时间变化关系 | |
B. | 线框匀加速进入磁场,又匀减速出磁场过程,感应电流随时间变化关系 | |
C. | 线框匀速穿磁场区域过程中,受到安培力随时间变化关系 | |
D. | 线框匀速进入磁场,又匀减速出磁场过程,受到安培力随时间变化关系 |
8.如图所示,有一用两根绝缘细绳悬挂在磁场中的直导线,质量为m,长度为L,磁场磁感应强度大小为B,方向竖直向下,当给直导线通一横电流时,直导线向纸面外摆动,最大摆角为60°,则通入的电流( )
A. | 大小为$\frac{\sqrt{3}mg}{3BL}$,方向由左向右 | B. | 大小为$\frac{\sqrt{3}mg}{BL}$,方向由左向右 | ||
C. | 大小为$\frac{\sqrt{3}mg}{3BL}$,方向由右向左 | D. | 大小为$\frac{\sqrt{3}mg}{BL}$,方向由右向左 |
10.如图所示为两个非门和一个或门组成的复合门电路,请在下表中填写该门电路的真值表.
输入 | 输出 | |
A | B | Y |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |