题目内容

【题目】如图所示,竖直平面内有一竖直向下的匀强电场,场强为E,绝缘光滑轨道竖直固定,半径为R,一质量为m,带电量为q(q<0)的小球静止在轨道的最低点,。现给小球一水平初速度,小球沿轨道做圆周运动动,则( )

A. 小球从轨道的最低点运动到最高点的过程中电势能一直增加

B. 小球经过圆轨道的最高点时速率最小

C. 小球对轨道的力大小处处相等

D. 小球运动的过程中机械能守恒

【答案】C

【解析】A项:由于小球带负电,所受电场力方向向上,所以小球小球从轨道的最低点运动到最高点的过程中电场力做正功,电势能减小,故A错误;

B项:由于小球所受重力与电场力等大,反向,所以小球做匀速圆周运动,故B错误;

C项:由于小球做匀速圆周运动,由轨道对小球的弹力提供向心力,即 ,所以小球对轨道的力大小处处相等,故C正确;

D项:小球运动的过程中,电场力做功,所以机械不守恒,故D错误。

点晴:只有重力或只有弹力做功,系统机械能守恒;电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加。

练习册系列答案
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【题目】某同学做“测匀变速直线运动的加速度”的实验装置如图所示。一小车放在水平长木板上,左侧拴有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连,小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连,在重物牵引下,小车在木板上向左运动。电火花计时器所用的交流电频率为50 Hz。

(1)实验中,除电火花计时器(含纸带、墨粉纸)、小车、长木板、导线、细线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有_________。(填选项代号)

A.电压为4~6 V的50 Hz交流电源

B.电压为220 V的50 Hz交流电源

C.刻度尺

D.停表

E.天平

F.重锤

(2)该同学进行了以下实验操作步骤,其中错误的步骤是_________。

A.将打点计时器固定在长木板有滑轮一端,并接好电路

B.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔

C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重锤

D.拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器的一端后,放开纸带,再接通电源

(3)如图所示,电火花计时器在纸带上打出一些计数点,相邻的两计数点间还有4个点没画出,根据纸带可以计算各点的瞬时速度及小车加速度。打第2点时小车的瞬时速度v2=________m/s,小车的加速度a=_______m/s2。(结果保留三位有效数字)

(4)另一同学利用如图所示的装置测定气垫导轨上滑块运动的加速度,滑块上安装了宽度为d的遮光板。滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门A、B,配套的数字毫秒计(未画出)记录了遮光板通过第一个光电门A的时间为Δt1,则滑块通过第一个光电门的速度vA=________。若已知滑块通过两光电门的速度分别为vA、vB,两光电门A、B间距离为L,则滑块的加速度α=_________。

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