题目内容

2．如图所示，物体A和带负电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，A、B的质量分别是m和2m，劲度系数为k的轻质弹簧一端固走在水平面上．另一端与物体A相连，倾角为θ的斜面处于沿斜面向上的匀强电场中，整个系统不计一切摩擦．开始时，物体B在一沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用下保持静止且轻绳恰好伸直，然后撤去外力F，直到物体B获得最大速度，且弹簧未超过弹性限度，则在此过程中（　　）
A．对于物体A、B、弹簧和地球组成的系统，电场力做功等于该系统增加的机械能
B．物体A、弹簧和地球所组成的系统机械能增加量等于物体B电势能的减少量
C．B的速度最大时，弹簧的伸长量为$\frac{3mgsinθ}{k}$
D．撤去外力F的瞬间，物体B的加速度为$\frac{3gsinθ}{2}$

分析 在撤去外力前后对B物体受力分析，求的电场力，由牛顿第二定律求的加速度，当B受到的合力为零时，速度最大，根据动能定理和能量守恒即可分析．

解答 解：A、对于物体A、B、弹簧和地球组成的系统，系统内有重力、弹簧弹力和电场力做功，只有电势能和机械能相互转化，减小的电势能等于电场力所做的功，所以电场力做功等于该系统增加的机械能，故A正确；
B、根据能量守恒可知物体A、弹簧和地球所组成的系统机械能增加量等于物体B电势能的减少量和B物体机械能的减小量之和．故B错误；
D、开始时，外力F作用在B上，B处于静止状态，对B分析可知：F-2mgsinθ-F电=0
解得：F电=mgsinθ
当撤去外力瞬间，对B，B受到的合力为：F合=F电+2mgsinθ=3mgsinθ
由F=3ma可得 a=gsinθ，故D错误．
C、当B的合力为零时，B的速度最大，由：kx=F电+2mgsinθ
解得弹簧的伸长量为：x=$\frac{3mgsinθ}{k}$，故C正确；
故选：AC

点评 本题要正确分析物体的受力情况，判断其运动情况，确定速度最大的条件：合力为零，运用共点力平衡、牛顿第二定律、胡克定律、电场力做功与电势能的关系等知识进行分析．

练习册系列答案
相关题目
1．如图所示，现有两束不同的单色光a、b垂直于AB边射入等腰棱镜ABC，若两束光在AB面上的入射点到OC的距离相等，且两束光折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（　　）
A．在真空中，a光光速小于b光光速
B．若a光能让某金属发生光电效应，则b光也一定可以使其发生光电效应
C．利用两种光做双缝干涉实验，可观察到b光干涉条纹更宽
D．a、b两束光从同一介质射入真空过程时，a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角
2．四盏灯泡接成如图所示的电路，a、c灯泡的规格为“220V  40W”，b、d灯泡的规格为“220V  100W”，各个灯泡的实际功率都 没有超过它的额定功率，则这四盏灯泡实际消耗功率大小的顺序是（　　）
A．Pa＞Pd＞Pc＞PbB．Pa＞Pc＞Pd＞PbC．Pa＞Pd＞Pb＞PcD．Pc＞Pd＞Pa＞Pb
10．1845年英国物理学家和数学家斯•托克斯（S．G．Stokes）研究球体在液体中下落时，发现了液体对球的粘滞阻力与球的半径r、速度v及液体的种类有关，有F=6πηrv，其中η为液体的粘滞系数．现将一颗小钢珠由静止释放到盛有蓖麻油的足够深的量筒中，小球珠在下沉过程中，速度和加速度大小与时间关系的图象可能是
（　　）
A．B．C．D．
17．示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器，它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象，便于人们研究各种电现象的变化过程，其内部结构如图所示，在Oxy坐标系中，0≤x≤L区域存在沿x轴负方向且场强大小为E的匀强电场；2L≤x≤3L区域存在沿y轴正方向且场强大小为E的匀强电场，不计电子的重力作用．
（1）自（0，L）处静止释放电子，求电子离开CDEF区域的位置坐标；
（2）若电子由合适位置释放并最终由E点射出，求释放位置的纵坐标y与横坐标x间的函数关系；
（3）若将CDEF区域向左平移kL（0＜k＜1），若电子依然由E（3L，0）点打出，求释放位置的纵坐标y与横坐标x间的函数关系．
7．如图甲是某景点的山坡滑道图片，技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图．AC是滑道的竖直高度，D点是AC竖直线上的一点，且有AD=DE=10m，滑道AE可视为光滑，滑行者从坡顶A点由静止开始沿滑道AE向下做直线滑动，则滑行者在滑道AE上滑行的时间为（　　）
A．$\sqrt{2}$sB．$\sqrt{3}$sC．2sD．2$\sqrt{2}$s
14．环形对撞机是研究高能粒子的重要装置，如图所示正、负粒子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在与圆环平面垂直的匀强磁场，调节磁感应强度的大小可使两种带电粒子被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，并在碰撞区内迎面相撞．为维持带电粒子沿环状空腔的中心线做匀速圆周运动，下列说法正确是（　　）
A．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷$\frac{q}{m}$越大，磁感应强度B越小
B．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷$\frac{q}{m}$越大，磁感应强度B越大
C．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子做圆周运动的周期越大
D．对于给定的带电粒子，粒子做圆周运动的周期与加速电压U无关
11．如图为雅各布天梯实验装置．接通电源后可以看到两根金属电极间可以产生明亮的电弧．则下列说法正确的是（　　）
A．两根金属电极之间的电压是220V
B．电弧首先从下部产生并随热空气上升
C．两根金属电极被安装在高度真空罩中
D．两根金属电极之间可以同时产生两根以上的电弧
12．如图所示，无限大均匀带正电薄板竖直放置，其周围空间的电场可认为是匀强电场．光滑绝缘细管垂直于板穿过中间小孔，一个视为质点的带负电小球在细管内运动（细管绝缘且光滑）．以小孔为原点建立x轴，规定x轴正方向为加速度a、速度v的正方向，如图分别表示x轴上各点的电势φ，小球的加速度a、速度v和动能Ek随x的变化图象，其中正确的是（　　）
A．B．C．D．

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