题目内容

9．如图所示，光滑绝缘细杆AB水平置于被固定的带正电的可视为点电荷小球的正上方，小球的电荷量为Q．a、b是水平细杆上的两点，且在以带正电小球为圆心的同一竖直圆周上，c为a、b的中点．一个质量为m、电荷量为q的带负电的小圆环（可视为质点）套在细杆上，从a点由静止释放，在小圆环由a点运动到b点的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．小圆环在c点的加速度最大
B．小圆环在b点的动能最大
C．小圆环与带电小球组成的系统的电势能在c点最大
D．小圆环与带电小球组成的系统的电势能在b两点最大

分析 小圆环受到重力、支持力与库仑力，由于重力与支持力均不做功，仅在库仑引力作用下运动，库仑引力先做正功后做负功，则环的动能先增大后减小，而环与电荷组成的系统电势能先减小后增大；由于两者间距先变小后变大，则库仑力大小先增加后减小．

解答 解：A、小圆环沿光滑直杆运动，两者间距先减小后增大，由库仑定律可知，圆环所受的库仑力先增大后减小，而库仑力沿杆方向的分力提供合力，虽然库仑力先大后小，但其分力却是先变小后变大，则加速度也是先减小后增大．故A错误；
B、小圆环沿光滑直杆运动，库仑力与速度方向的夹角先小于90°后大于90°，则库仑力先做正功后做负功．所以小圆环的动能先增大后减小，在c点动能最大．故B错误；
CD、小圆环沿光滑直杆运动，库仑力与速度方向的夹角先小于90°后大于90°，库仑力先做正功后做负功，则小圆环与带电小球组成的系统电势能先减小后增大，系统的电势能在c点最小，在ab两点最大．故C错误，D正确．
故选：D．

点评 考查库仑定律与牛顿第二定律，及运用力的分解，同时还应用力的做功，特别注意功的正负．并当只有电场力做功时，动能与电势能相互转化．

练习册系列答案
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19．如图所示，质量M=2kg，半径R=0.3m的四分之一竖直光滑圆弧槽，静置在光滑水平面上，槽的末端和水平面相切，一质量m=1kg，可视为质点的光滑小球，以初速度v0冲上圆弧槽，g=10m/s2，求：
（1）若槽固定在水平面上，要使小球恰好到达槽的最上端A点，v0应为多少
（2）若槽不固定，要使小球恰好到达槽的最上端A点，v0应为多少
（3）若槽不固定，当v0=6m/s时，圆弧槽最终获得的速度．
20．如图所示，实线是某电场中的电场线，A、B两处分别放置电量为Q1、Q2的正带电试探电荷且Q1＞Q2．以下有关A、B两处的比较不正确的是（　　）
A．A处的场强较大
B．A处的电势较高
C．带电粒子Q1在A处受到的电场力较大
D．带电粒子Q1在A处的电势能一定较大
17．一列向右传播的横波在t=0时的波形如图所示，A、B两质点间距为8m，B、C两质点平衡位置的间距为3m，当t=1s时，质点C恰好通过平衡位置，该波的波速可能为（　　）
A．$\frac{1}{3}$m/sB．3m/sC．5m/sD．11m/s
4．如图所示，一半径为R的光滑绝缘圆形轨道竖直放置，一质量为m，电荷量为q的小球（可视为近质点）可以在轨道内则运动．当在轨道所在的区域内加上水平向右的匀强电场时，小球可静止在图中的A点，OA与竖直方向的夹角为53°．图中C点与A点在同一直径上．求：
（1）小球的电性及电场强度的大小；
（2）现给小球一个初速度，小球能沿圆形轨道做圆周运动，求这个初速度的最小值；
（3）若在轨道平面内加上垂直向里的匀强磁场（图中未画出），使小球从A点以沿切线方向的初速度v0′=$\sqrt{10gR}$出发，小球刚好能过C点，求磁感应强度的大小及小球过A点时对轨道的压力．
14．甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动，某时刻乙车在前、甲车在后，相距s=6m，从此刻开始计时，乙做匀减速运动，两车运动的v-t图象如图所示．则在0～12s内关于两车位置关系的判断，下列说法正确的是（　　）
A．t=4s时两车相遇B．t=4s时两车间的距离最大
C．0～12s内两车有两次相遇D．0～12s内两车有三次相遇
1．一定质量的理想气体经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与T轴平行，da与bc平行，则气体体积（　　）
A．在ab过程中不断增大B．在bc过程中保持不变
C．在cd过程中不断增大D．在da过程中保持不变
18．LED绿色照明技术已经走进我们的生活．某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约500Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同．
实验室提供的器材有：
A．电流表A1（量程为0至50mA，内阻RA1约为3Ω）
B．电流表A2（量程为0至3mA，内阻RA2=15Ω）
C．定值电阻R1=697Ω
D．定值电阻R2=1985Ω
E．滑动变阻器R（0至20Ω）一只
F．电压表V（量程为0至12V，内阻RV=1kΩ）
G．蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）
H．开关S一只，导线若干
（1）如图1所示，请选择合适的器材，电表1为F，电表2为B，定值电阻为D．（填写器材前的字母编号）
（2）将采用的电路图如图2补充完整．
（3）写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx=$\frac{{I}_{2}（{R}_{2}+{R}_{A2}）}{\frac{U}{{R}_{V}}-{I}_{2}}$（填字母，电流表A1，电流表A2电压表V的读数分别用I1、I2、U表示），当表达式中的I2（填字母）达到1.5mA，记下另一电表的读数代入表达式，其结果为LED灯正常工作时电阻．
19．一物体作匀加速直线运动，通过一段8m的位移所用的时间为4s，紧接着通过下一段8m的位移所用时间为2s．则物体的运动加速度为（　　）
A．$\frac{1}{3}$m/s2B．$\frac{2}{3}$m/s2C．$\frac{4}{3}$m/s2D．$\frac{8}{3}$m/s2

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