题目内容

【题目】如图所示,竖直平面内有一个半径为R的圆周,另外空间有一平行于圆周平面的匀强电场,AD两点为圆周上和圆心同一高度的点,C点为圆周上的最高点。在与OA夹角为的圆弧B点上有一粒子源,以相同大小的初速度v0在竖直面(平行于圆周面)内沿各个方向发射质量为m,带电的同种微粒,在对比通过圆周上各点的微粒中,发现从圆周D点上离开的微粒机械能最大,从圆周E点(OE与竖直方向夹角)上离开的微粒动能最大,已知重力加速度为,取最低点F所在水平面为重力零势能面。则有(  )

A.电场一定沿OD方向,且电场力等于mg

B.通过E点的微粒动能大小为(1)mgRmv

C.动能最小的点可能在BC圆弧之间

D.A点的动能一定小于B

【答案】BC

【解析】

AB.在D点微粒机械能最大,说明BD电场力做功最大,由数学关系知过D点做圆的切线为电场的等势线,即电场力沿OD方向,带电粒子电性未知,场强方向不能确定。

E点微粒动能最大,说明BE合力做功最多,即重力电场力的合力方向沿OE,有

解得

动能定理有

故选项A错误、B正确;

COE反向延长线与圆的交点,为等效重力的最高点,合力做的负功最大,动能最小,选项C正确;

DB点到A点等效重力(合力)做正功,动能增加,选项D错误。

故选BC

练习册系列答案
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【题目】如图所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成探究功与速度的关系的实验。

1)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,正确操作方法是_______ (选填选项前的字母)。

A.将长木板带滑轮的左端垫高

B.将长木板不带滑轮的右端垫高

_______(选填选项前的字母)且计时器打点的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。

A.不挂重物 B.挂上重物

2)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O在纸带上依次取ABC……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T测得ABC……各点到O点的距离为x1x2x3……,如图所示。

实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打某计数点的过程中,拉力对小车做的功W,打某计数点时小车的速度v。同时以v2为纵坐标,W为横坐标,利用实验数据作出如图所示的v2–W图象。

分析实验图像:该图线与斜率有关的物理量应是_________。(选填选项前的字母)。

A.加速度 B.位移 C.质量 D.时间

3)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,但重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理论上分析,则v2–W图像________

A.一条倾斜直线

B.一条末端向上弯曲图像

C.一条末端向下弯曲图像

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