6.如圖所示,處于真空中的勻強電場與水平方向成15°角,AB直線與勻強電場E垂直,在A點以大小為v0的初速度水平拋出一質量為m、電荷量為+q的小球,經時間t,小球下落一段距離過C點(圖中未畫出)時速度大小仍為v0,在小球由A點運動到C點的過程中,下列說法正確的是( 。
A.電場力對小球做功為負B.小球的電勢能減小
C.小球的電勢能增量大于$\frac{m{g}^{2}{t}^{2}}{2}$D.C可能位于AB直線的左側

分析 小球由A點運動到C點的過程中,重力做正功,動能不變,由動能定理可判斷出電場力做負功,機械能減;分析C點的電勢比A點電勢高,可知C點位于AB直線的右側.

解答 解:A、B由題,小球由A點運動到C點的過程中,重力做正功,動能不變,由動能定理得知,電場力必定做負功,小球的電勢能增加.故A正確,B錯誤.
C、小球具有機械能和電勢能,總量守恒,小球的電勢能增加,則知小球的機械能一定減小,小球的機械能的減少量即為豎直方向的重力勢能的減少量mgh,由于電場力向左下方,重力豎直向下,將合力沿著水平和豎直方向正交分解,豎直方向的合力大于重力,故在豎直方向的分運動的加速度a大于g,豎直方向h=$\frac{1}{2}$at2>$\frac{1}{2}$gt2,即mgh>$\frac{1}{2}$mg2t2,則可知小球的電勢能增量大于$\frac{m{g}^{2}{t}^{2}}{2}$,故C正確.
D、小球的電勢能增加,而小球帶正電,則知C點的電勢比A點電勢高,故C點一定位于AB直線的右側.故D錯誤.
故選:AC

點評 本題考查電場中的能關系分析問題,要注意運用動能定理分析電場力做功正負,并分析電勢能、機械能的變化.根據(jù)推論:正電荷在電勢高處電勢能大即可分析C點的位置.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

16.如圖所示,傾角θ=30°的光滑傾斜導體軌道(足夠長)與光滑水平導體軌道連接,軌道寬度均為L=1m,電阻忽略不計.勻強磁場I僅分布在水平軌道平面所在區(qū)域,方向水平向右,大小B1=1T,勻強磁場II僅分布在傾斜軌道平面所在區(qū)域,方向垂直于傾斜軌道平面向下,大小B2=2T,現(xiàn)將兩質量均為m=0.4kg,電阻均為R=0.5Ω的相同導體棒ab和cd,垂直于軌道分別置于水平軌道上和傾斜軌道上,并同時由靜止釋放,g=10m/s2
(1)求導體棒cd沿傾斜軌道下滑的最大速率及此時水平軌道對ad棒的支持力大;
(2)若已知從開始運動到cd棒達到最大速度的過程中,ab棒產生的焦耳熱Q=0.45J,求該過程中通過cd棒橫截面的電荷量;
(3)若已知cd棒開始運動時距水平軌道高度h=10m,cd棒由靜止釋放后,為使cd棒無感應電流,可讓磁場Ⅱ的磁感應強度隨時間變化,將cd棒開始運動的時刻記為t=0,此時磁場Ⅱ的磁感應強度B0=2T,試求cd棒在傾斜軌道上下滑的這段時間內,磁場Ⅱ的磁感應強度B隨時間t變化的關系式.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.如圖所示,在光滑絕緣水平面上,菱形ABCD邊長為L,對角線BC長也為L,M為BC中點,O為三角形ABC的中心,現(xiàn)于B、C處各固定電量為+2Q的點電荷.下列說法正確的是( 。
A.A處與D處的場強相同
B.若再在A處固定電量為-Q的點電荷,則O處的場強大小為$\frac{9KQ}{{L}^{2}}$
C.若點電荷-Q從A靜止釋放,則經過M時速度最大
D.若點電荷+Q從B右側靠近B的某點靜止釋放,沿BC向右運動過程加速度先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示,絕緣光滑的半圓軌道位于豎直平面,豎直向下的勻強電場E穿過其中,在軌道的上邊緣有一個質量為m,帶電量為+q的小球,由靜止開始沿軌道運動,下 列說法正確的是(  )
A.小球運動過程中機械能守恒
B.小球在軌道最低點時速度最大
C.小球在最低點對軌道的壓力為mg+qE
D.小球在最低點對軌道的壓力為3(mg+qE)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

1.如圖所示,一條長為L的絕緣細線,上端固定,下端系一質量為m的帶電小球,將它置于電場強度為E、方向水平向右的勻強電場中,當小球平衡時,懸線與豎直方向的夾角α=45°.小球處于平衡狀態(tài).試求:
(1)小球帶何種電荷?
(2)小球所帶的電荷量為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

11.如圖所示,一帶電小球質量為0.1kg,從O點以v0=10m/s的初速度沿與水平方向成37°角斜向上進入一個足夠大的勻強電場中,勻強電場的方向水平向左,小球在電場中恰能做直線運動,求小球運動到最高點N時其電勢能與在O點電勢能之差.(sin37°=0.6)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

18.如圖所示,在豎直向下的勻強電場中有一絕緣的光滑軌道,一個帶負電的小球從斜軌道上的A點由靜止釋放,沿軌道下滑,已知小球的質量為m、電荷量為-q,勻強電場的場強大小為E,斜軌道的傾角為α(小球的重力大于所受的電場力)
(1)求小球沿斜軌道下滑的加速度的大。
(2)若使小球通過圓軌道頂端的B點,求A點距水平地面的高度h至少應為多大?
(3)若小球從斜軌道h=5R處由靜止釋放,假設其能夠通過B點,求在此過程中小球機械能的改變量.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

15.如圖,平行板電容器AB間可看作勻強電場,電容C=1μF,場強E=1.2×102V/m,極板間距離d=5cm,電場中C和D分別到A、B兩極板距離均為0.5cm.B極接地,求:?
(1)電容器帶電量?
(2)點電荷q1=-2×10-2C分別在C和D兩點的電勢能??
(3)將一個電子從C勻速移到D時外力做功多少??

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.下列說法正確的是(  )
A.將電荷由電勢低的地方移到電勢高的地方,電勢能一定增加
B.將正電荷由電勢低的地方移到電勢高的地方,電勢能一定增加
C.將負電荷由電勢高的地方移到電勢低的地方,電勢能一定增加
D.無論是正電荷還是負電荷,靜電力做負功時電勢能一定增加

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