题目内容

【题目】如图所示,ABC是固定在竖直面内的光滑绝缘轨道,AB水平,BC是半径为R的四分之一圆弧,与AB相切于B点,绝缘弹簧一端固定在水平轨道的A点,另一端与一带电小球接触但不连接,压缩弹簧至K点,由静止释放,小球离开弹簧后进入圆弧轨道,所能到达的最高点为C点;若整个空间加上水平向右的匀强电场E(大小未知),再次压缩弹簧至K点,静止释放,小球所能到达的最高点为D,D点距B点的竖直高度为3R,水平距离为2R。重力加速度为g,小球质量为m,带电量为q以下判断正确的是(  )

A.刚释放小球时弹簧具有的弹性势能为mgR

B.电场强度E的大小为

C.小球在D点处具有的动能为mgR

D.小球初位置K点距B的距离为3R

【答案】AD

【解析】

A.没有电场时,根据机械能守恒知弹性势能转化为重力势能,即刚释放小球时弹簧具有的弹性势能等于C点重力势能mgR,故A正确;

B.有电场时,C到D做曲线运动,小球在D点只有水平方向速度

小球水平方向做匀加速运动

R=

竖直方向做匀减速运动

2R=

联立可得ax=g

又知

ax=

联立可得

E=

故B错误;

C.小球在D点只有水平方向速度

EkD=

三式联立解得

EkD=mgR

故C错误;

D.设K点距B的距离为x,全过程应用动能定理

代入以上选项的结果解得x=3R,故D正确。

故选AD。

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网