题目内容
5.如图所示,一个电荷量为-Q的点电荷甲,固定在绝缘水平面上的O点.另一个电荷量为+q、质量为m的点电荷乙,从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动,到B点时的速度减小到最小为v;已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ,A、B间距离为L及静电力常量为k,则下列说法正确的是( )A. | 点电荷甲在B点处的电场强度大小为$\frac{μmg}{q}$ | |
B. | O、B间的距离大于$\sqrt{\frac{kqQ}{μmg}}$ | |
C. | 在点电荷甲形成的电场中,A、B间电势差UAB=$\frac{\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}}{q}$ | |
D. | 点电荷甲形成的电场中,A点的电势大于B点的电势 |
分析 正确分析物体受力特点,明确力和运动的关系,在本题中注意滑动摩擦力的大小方向不变,两球靠近过程中库仑力逐渐增大,小球先减速后加速,根据牛顿第二定律和功能关系可正确解答.
解答 解:A、当速度最小时有:qE=μmg,故可得点电荷甲在B点处的场强E=$\frac{μmg}{q}$,故A正确;
B、当速度最小时有:mgμ=F库=k$\frac{qQ}{{r}^{2}}$,所以解得:r=$\sqrt{\frac{kQq}{μmg}}$,故B错误;
C、点电荷从A运动B过程中,根据动能定理有:UABq-mgμL=$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$mv02,故AB两点的电势差UAB=$\frac{μmg{L}_{AB}}{q}$+$\frac{m{v}^{2}-m{v}_{0}^{2}}{2q}$,故C错误
D、在小球向左运动过程中电场力一直做正功,因此电势能一直减小,故A点的电势大于B点的电势;故D正确.
故选:AD
点评 本题在借助库仑力的基础知识,考查了力与运动、牛顿第二定理、动能定理以及电场性质等基础知识的综合应用,是考查学生综合能力的好题,要注意正确在电场中应用功能关系等规律求解.
练习册系列答案
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15.如图是网络上售卖的一款避雷针原理演示器,上下金属板绝缘固定,尖端电极和球形电极与下金属板连接,给上下金属板接感应圈并逐渐升高电压,当电压升高到一定数值时,可看到放电现象.则( )
A. | 尖端电极容易放电 | B. | 球形电极容易放电 | ||
C. | 两种电极一样容易放电 | D. | 无法确定 |
16.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点.其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s.(本题计算结果均保留3位有效数字)
(1)在实验中,使用打点计时器操作步骤应先接通电源再释放纸带(填“释放纸带”或“接通电源”);
(2)每两个计数点间还有4个点没有标出;
(3)试根据纸带上各个计数点间的距离,每隔0.10s测一次速度,计算出打下B、C两个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表:
(1)在实验中,使用打点计时器操作步骤应先接通电源再释放纸带(填“释放纸带”或“接通电源”);
(2)每两个计数点间还有4个点没有标出;
(3)试根据纸带上各个计数点间的距离,每隔0.10s测一次速度,计算出打下B、C两个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表:
速度 | vB | vC | vD | vE | vF |
数值(m/s) | 0.560 | 0.640 | 0.721 |
20.某物体作匀变速直线运动的位移公式可以表示为x=4t+4t2(m),则该物体运动地初速度及加速度的大小分别是( )
A. | 4m/s,4m/s2 | B. | 8m/s,8m/s2 | C. | 8m/s,4m/s2 | D. | 4m/s,8m/s2 |
10.随着我国探月三步走计划的实现,将来有一天你会成功登上月球.如果你在月球上用手竖直向上抛出一个小铁球,由下列已知条件能求出你对小铁球所做功的是( )
A. | 卫星绕月球运动的周期T和轨道半径r及小铁球的质量 | |
B. | 卫星绕月球运动的线速度v和轨道半径r及小铁球上抛的最大高度 | |
C. | 卫星绕月球运动的角速度ω和轨道半径r及月球的半径、小铁球的质量和上抛的最大高度 | |
D. | 卫星绕月球运动的角速度ω和轨道半径r及月球的质量和上抛的最大高度 |
19.一带电粒子仅受电场力作用在匀强电场中运动,A、B两点是粒子运动轨迹上的两点,已知粒子在A点时的动能比B点大,如图所示,则下列说法正确的是( )
A. | 无论电场方向如何,粒子在A点的电势能总比B点大 | |
B. | 如果电场力向沿水平方向,无论粒子是从A到B还是从B到A粒子均可能沿轨迹1运动 | |
C. | 如果电场方向沿水平方向且粒子带负电,则可能沿轨迹2运动 | |
D. | 如果电场方向竖直向上,则粒子带负电 |