如图所示.用绝缘细线栓一个带负电的小球.带电量大小为q.让它在竖直向下的匀强电场中绕O点做竖直平面内的匀速圆周运动.a.b两点分别是最高点和最低点.不计空气阻力.则下列说法中正确的是( )A．小球在运动中机械能守恒B．小球经过a点时.机械能最大C．小球质量为$\frac{Eq}{g}$D．小球经过a点时.电势能最大题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

12．

如图所示，用绝缘细线栓一个带负电的小球，带电量大小为q，让它在竖直向下的匀强电场中（场强为E）绕O点做竖直平面内的匀速圆周运动，a、b两点分别是最高点和最低点，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　）

	A．	小球在运动中机械能守恒		B．	小球经过a点时，机械能最大
	C．	小球质量为$\frac{Eq}{g}$		D．	小球经过a点时，电势能最大

分析分别分析小球所受的电场力大于重力、等于重力和小于重力三种情况分析小球的运动情况．电场力做功，小球的机械能不守恒．根据电场力做功正负，分析电势能何处最小，机械能何处最大；根据动能定理可分析小球的重力和电场力平衡，从而根据平衡条件可求得小球的质量．

解答解：
A、由于小球运动过程中，电场力对小球做功，则小球在运动中机械能不守恒．故A错误；
B、D小球从a到b的过程中，电场力做负功，电势能增大，则小球经过a点时，电势能最小，因机械能和电势能的总和不变，故a点时机械能最大．故B正确，D错误．
C、由于小球做匀速圆周运动，故小球的动能不变，则说明合外力做功为零，则可知电场力一定与重力平衡，故Eq=mg；则质量m=$\frac{Eq}{g}$，故C正确．
故选：BC．

点评本题考查带电粒子在电场运动的功能关系分析问题，要注意根据机械能守恒条件：只有重力做功来分析机械能是否守恒．同时明确电场力做功量度电势能的变化，而重力做功量度重力势能的变化．

练习册系列答案

寒假作业时代出版传媒股份有限公司系列答案

（1）写出线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式以及电压表中的示数；
（2）通电40s小电珠L消耗的电能；
（3）t=0.1s时外力F的大小．

3．

如图所示，倾角θ=30°的斜面足够长，OA段光滑，A点下方粗糙且与物体C间的摩擦因数μ₁=$\frac{1}{4\sqrt{3}}$．水平面上足够长OB段粗糙且μ₂=0.5，B点右侧水平面光滑．OB之间有与水平方向β角（sinβ=$\frac{\sqrt{10}}{10}$，cosβ=$\frac{3\sqrt{10}}{10}$），斜向右上方、大小E=$\sqrt{10}$×10⁵V/m的匀强电场．C、D均可视为质点，质量分别为m_C=4kg，m_D=1kg，C不带电，D带电q=+1×10^-4C，用轻质细线将C、D连在一起，跨过光滑的定滑轮，分别将C、D置于斜面及水平面上的P和Q点，用手按住D，系统保持由静止．松手后C、D均由静止开始运动，B、Q间距离d=1m，A、P间距离为2d，细绳与滑轮之间的摩擦不计．细线始终处于拉紧状态．（g=10m/s²），求：
（1）物体C第一次运动到A点时的重力的功率；
（2）物块D运动过程中电势能变化量的最大值；
（3）物体C第一次经过A到第二次经过A的时间t．

20．

如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动，a、b、c三点的电势分别为U_a、U_b、U_c．已知bc边的长度为l．下列判断正确的是（　　）

	A．	U_a＞U_c，金属框中无电流
	B．	U_b＞U_c，金属框中电流方向沿a-b-c-a
	C．	U_bc=-$\frac{1}{2}$Bl²ω，金属框中无电流
	D．	U_ac=Bl²ω，金属框中电流方向沿a-c-b-a

7．

如图所示，一个正方形导线框abcd，边长为L，质量为m．将线框从距水平匀强磁场上方h处由静止释放，在线框下落过程中，不计空气阻力，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行．当ab边刚进入磁场时，线框速度为v．在线框进入磁场的整个过程中，下列说法正确的是（　　）

	A．	线框可能做加速度减小的加速运动
	B．	线框不可能做匀速运动
	C．	安培力对线框的冲量大小一定为mv
	D．	线框克服安培力做功一定为mg（h+L）-$\frac{1}{2}m{v^2}$

17．如图所示，在xOy坐标系中，两平行金属板如图放置，OD与x轴重合，板的左端与原点O重合，板长L=2m，板间距离d=1m，紧靠极板右侧有一荧光屏．两金属板间电压U_AO随时间的变化规律如图所示，变化周期为T=2×10^-3 s，U₀=10³ V，t=0时刻一带正电的粒子从左上角A点，以平行于AB板v₀=1 000m/s的速度射入板间，粒子电量为q=1×10^-5 C，质量m=1×10^-7 kg．不计粒子所受重力．求：
（1）粒子在板间运动的时间；

（2）粒子打到荧光屏上的纵坐标；
（3）粒子打到屏上的动能．

4．

一长为L的细线，上端固定于O点，下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中．开始时，将细线拉成水平，释放后小球从A点由静止沿圆弧开始向下摆动，当细线转过60°角时，小球到达B点速度恰好为零．试求：
（1）该小球带电性质；
（2）匀强电场的场强大小；
（3）若从A点给小球一个竖直向下的初速度v₀，使小球绕O点在竖直平面内做圆周运动，v₀至少多大？

1．

如图所示，用绝缘细线拴一个带负电的小球，让它在竖直向下的匀强电场中绕O点做竖直平面内的圆周运动，a、b两点分别是圆周的最高点和最低点，则（　　）

	A．	小球经过a点时，电势能最小		B．	小球经过a点时，线中的张力最小
	C．	小球经过b点时，机械能最小		D．	小球经过b点时，电势能最小

2．

水平地面上有一个倾角为θ的斜面，其表面绝缘．另一个带正电的滑块放在斜面上，两物体均处于静止状态，如图所示．当加上水平向右的匀强电场后，滑块与斜面仍相对地面静止（　　）

	A．	滑块与斜面间的摩擦力一定变大		B．	斜面体与地面间的摩擦力可能不变
	C．	滑块对斜面的压力一定变大		D．	斜面体对地面的压力一定变大

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