7.如圖,一帶正電的點(diǎn)電荷P固定于半徑為l的半圓形光滑軌道外側(cè),與軌道左端和最低點(diǎn)的距離均為l,軌道固定,有一質(zhì)量為m,帶負(fù)電小球Q從軌道左端靜止滑下,則( 。
A.小球運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)的速度v>$\sqrt{2gl}$
B.小球運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為3mg
C.小球?qū)⑦\(yùn)動(dòng)到半圓形軌道右端最高點(diǎn)
D.從開(kāi)始到第一次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功

分析 小球從軌道左端運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做功為零,根據(jù)動(dòng)能定理求小球運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)的速度.在最低點(diǎn),由牛頓運(yùn)動(dòng)定律求小球?qū)壍赖膲毫Γ鶕?jù)根據(jù)能量守恒定律分析運(yùn)動(dòng)能否運(yùn)動(dòng)到軌道的右端最高點(diǎn).根據(jù)小球與正點(diǎn)電荷的距離分析電場(chǎng)力做功情況.

解答 解:A、小球從軌道左端運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做功為零,根據(jù)動(dòng)能定理得:mgl=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$,得v=$\sqrt{2gl}$,即小球運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)的速度v=$\sqrt{2gl}$.故A錯(cuò)誤.
B、在最低點(diǎn),以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,根據(jù)牛頓第二定律得:N-mg=m$\frac{{v}^{2}}{l}$,解得 N=3mg,由牛頓第三定律得知,小球運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為3mg.故B正確.
C、小球從最低點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,電場(chǎng)力一直做負(fù)功,機(jī)械能減少,由能量守恒定律知,小球不可能運(yùn)動(dòng)到半圓形軌道右端最高點(diǎn).故C錯(cuò)誤.
D、從開(kāi)始到第一次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小球與正點(diǎn)電荷間的距離先減小后增大,電場(chǎng)力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功,故D正確.
故選:BD

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要知道正點(diǎn)電荷電場(chǎng)的分布情況,知道軌道右端最高點(diǎn)與最低點(diǎn)位于同一等勢(shì)面上,小球從軌道左端運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做功為零.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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17.如圖所示,光滑的水平桌面處在方向豎直向下磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,桌面上平放著一根長(zhǎng)為L(zhǎng)一端開(kāi)口、內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管,細(xì)管封閉端靜止一帶電量為q的帶電小球,小球直徑略小于管的直徑,細(xì)管的中心軸線沿y軸方向.在水平拉力作用下,細(xì)管沿x軸方向以速度v做勻速運(yùn)動(dòng).求帶電小球在離開(kāi)細(xì)管前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,細(xì)管對(duì)小球的沖量.

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18.物理學(xué)重視邏輯,崇尚理性,其理論總是建立在對(duì)事實(shí)觀察的基礎(chǔ)上,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的
B.電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子具有核式結(jié)構(gòu)
C.α粒子散射實(shí)驗(yàn)的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的
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15.光導(dǎo)纖維按沿徑向折射率的變化可分為階躍型和連續(xù)型兩種.階躍型的光導(dǎo)纖維分為內(nèi)芯和外套兩層,內(nèi)芯的折射率比外套的大.連續(xù)型光導(dǎo)纖維的折射率中心最高,沿徑向逐漸減小,外表面附近的折射率最低.關(guān)于光在連續(xù)型光導(dǎo)纖維中的傳播,下列四個(gè)圖中能正確表示傳播路徑的是 ( 。
A.B.C.D.

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2.如圖是滑雪場(chǎng)的一條雪道.質(zhì)量為70kg的某滑雪運(yùn)動(dòng)員由A點(diǎn)沿圓弧軌道滑下,在B點(diǎn)以5$\sqrt{3}$m/s的速度水平飛出,落到了傾斜軌道上的C點(diǎn)(圖中未畫(huà)出).不計(jì)空氣阻力,θ=30°,g=10m/s2,則下列判斷正確的是( 。
A.該滑雪運(yùn)動(dòng)員騰空的時(shí)間為1s
B.BC兩點(diǎn)間的落差為5$\sqrt{3}$m
C.落到C點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率為3500$\sqrt{7}$W
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12.試將近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星和赤道上隨地球自轉(zhuǎn)而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所做的三個(gè)勻速圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行比較.

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19.如圖所示,質(zhì)量為m的物體靜止在地面上,上面連著一輕彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài),在外力F作用下,彈簧上端緩慢提升h,物體仍靜止在地面上.若彈簧勁度系數(shù)為k,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.提升過(guò)程中,彈力大小與外力F始終相等
B.提升h時(shí),彈簧彈力大小為kh
C.整個(gè)提升過(guò)程中,克服彈力做功為Fh
D.整個(gè)提升過(guò)程中,彈性勢(shì)能增加量小于力做的功

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8.如圖a所示是打樁機(jī)的簡(jiǎn)易模型.質(zhì)量m=1kg的物體在拉力F作用下從與釘子接觸處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),上升一段高度后撤去F,到最高點(diǎn)后自由下落,撞擊釘子后物體不再?gòu)椘,將釘子打入一定深度.若以初始狀態(tài)物體與釘子接觸處為零勢(shì)能點(diǎn),物體上升過(guò)程中,機(jī)械能E與上升高度h的關(guān)系圖象如圖b所示.不計(jì)所有摩擦,g=10m/s2.物體上升過(guò)程所受拉力F=12N;在整個(gè)過(guò)程中距初始位置0.6m處物體的重力勢(shì)能與動(dòng)能相等.

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9.如圖所示,用F=16N的水平拉力,使質(zhì)量m=4kg的物體由靜止開(kāi)始沿水平地面做勻加速直線運(yùn)動(dòng).已知物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10m/s2.求:
(1)物體加速度a的大小;
(2)物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后t=2s內(nèi)通過(guò)的位移x.

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