题目内容

【题目】如图所示,光滑绝缘半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E.在与环心等高处放有一质量为m、带电荷量+q的小球,由静止开始沿轨道运动,下列说法正确的是(

A.小球在运动过程中机械能恒定B.小球经过环的最低点时速度最大

C.小球由静止释放到达最低点,电势能增加EqRD.小球由静止释放到达最低点,动能的增量等于mgR

【答案】B

【解析】

A.小球运动过程中电场力做功,机械能不守恒,故A错误;

B.小球所受的电场力竖直向下,从最高点到最低点的过程中,合力做正功,则根据动能定理得知,动能增大,速度增大,所以小球经过环的最低点时速度最大,故B正确;

CD.小球从最高点到最低点的过程,根据动能定理得:

mg+qER=Ek

电场力做功W=EqR,所以电势能减小qER,动能的增加量等于(mg+qER,故CD错误;

故选B

练习册系列答案
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【题目】某国际天文研究小组观测到了一组双星系统,它们绕二者连线上的某点做匀速圆周运动,双星系统中质量较小的星体能吸食质量较大的星体的表面物质,达到质量转移的目的.根据大爆炸宇宙学可知,双星间的距离在缓慢增大,假设星体的轨道近似为圆,则在该过程中(  )

A. 双星做圆周运动的角速度不断减小

B. 双星做圆周运动的角速度不断增大

C. 质量较大的星体做圆周运动的轨道半径减小

D. 质量较大的星体做圆周运动的轨道半径增大

【答案】AD

【解析】试题分析:双星绕两者连线的一点做匀速圆周运动,由相互之间万有引力提供向心力,根据万有引力定律、牛顿第二定律和向心力进行分析.

解:AB、设体积较小的星体质量为m1,轨道半径为r1,体积大的星体质量为m2,轨道半径为r2.双星间的距离为L.转移的质量为△m

根据万有引力提供向心力对m1=m1+△mω2r1… ①

m2=m2﹣△mω2r2… ②

①②得:ω=,总质量m1+m2不变,两者距离L增大,则角速度ω变小.故A正确、B错误.

CD、由式可得,把ω的值代入得:

因为,L增大,故r2增大.即质量较大的星体做圆周运动的轨道半径增大,故C错误、D正确.

故选:AD

【点评】本题是双星问题,要抓住双星系统的条件:角速度与周期相同,运用牛顿第二定律采用隔离法进行研究.

型】单选题
束】
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【题目】如图所示,一匀强电场的电场线平行于xOy平面,电场强度大小为ExOy平面上有一椭圆,椭圆的长轴在x轴上,EF两点为椭圆的两个焦点,AB是椭圆的短轴,椭圆的一端过O点,则下列说法正确的是(  )

A. 在椭圆上,OC两点间电势差一定最大

B. 在椭圆上,AB两点间电势差可能最大

C. 一个点电荷从E点运动到椭圆上任意一点再运动到F点,电场力做功可能为零

D. 一个点电荷从O点运动到A点与从B点运动到C点,电场力做功一定相同

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