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13.如圖所示,有兩個完全相同的檢驗電荷q1和q2在點電荷+Q的電場中分別沿軌道1和2做勻速圓周運動,若q1和q2的電勢能分別為ε1和ε2,動能分別為Ek1、Ek2,下面的說法中正確的是( 。
A.Ek1>Ek2,ε1>ε2B.Ek1<Ek2,ε1<ε2C.Ek1<Ek2,ε1>ε2D.Ek1>Ek2,ε1<ε2

分析 根據牛頓第二定律,結合庫侖定律與向心力表達式,從而確定動能隨著半徑變化而變化,再由庫侖力做功的正負,來判定電勢能如何,從而即可求解

解答 解:由題意可知,庫侖力提供向心力,根據牛頓第二定律,則有:
$\frac{kQq}{{r}^{2}}$=$\frac{m{v}^{2}}{r}$
因此Ek=$\frac{1}{2}m{v}^{2}=\frac{kQq}{2r}$,當半徑r越大時,Ek越小,故Ek1>Ek2
當半徑越大時,根據庫侖力做負功,則電勢能增加,
那么q1和q2的電勢能ε1<ε2、故D正確.
故選:D

點評 考查牛頓第二定律的應用,掌握庫侖定律與向心力表達式的內容,理解隨著半徑越大,動能與電勢能如何變化,及總能量如何變化是解題的關鍵

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.一物體做勻減速直線運動,初速度為10m/s,加速度大小為2m/s2,則物體在停止運動前ls內的位移為( 。
A.1 mB.2 mC.3mD.4 m

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,a、b兩物塊質量分別為m、3m,用不計質量的細繩相連接,懸掛在定滑輪的兩側.開始時,a、b兩物塊距離地面高度相同,用手托住物塊b,然后由靜止釋放,直至a、b物塊間高度差為h,不計滑輪質量和一切摩擦,重力加速度為g.在此過程中,下列說法正確的是( 。
A.物塊a的機械能守恒
B.物塊b的機械能減少了$\frac{2}{3}$mgh
C.物塊b機械能的減少量等于物塊a機械能的增加量
D.物塊a、b與地球組成的系統機械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.欲測量一只G表的內阻rg和一個電源的電動勢E及內阻r.要求:測量盡量準確、能測多組數據且滑動變阻器調節方便,電表最大讀數不得小于量程的$\frac{1}{3}$.待測元件及提供的其他實驗器材有
A待測電源E:電動勢約1.5V,內阻在0.4-1.2Ω間
B待測G表:量程500 μA,內阻在150~250Ω間
C電流表A:量程2A,內阻約0.1Ω
D電壓表V:量程300mV,內阻約500Ω
E定值電阻R0:R0=300Ω;
F滑動變阻器R1:最大阻值10Ω,額定電流lA
H電阻箱R2:0~9999Ω
J開關S一個,導線若干

(1)小葉先利用伏安法測量G表內阻rg
①圖甲是小葉設計的實驗電路圖,其中虛線框中的元件是E;(填元件序號字母)
②說明實驗所要測量的物理量G表示數I,V表示數U;
③寫出G表內阻的計算表達式rg=$\frac{U}{I}$-R0
(2)測出rg=200Ω后,歐陽把G表和電阻箱R2串聯、并將R2接入電路的阻值調到2800Ω,使其等效為一只電壓表,接著利用伏安法測量電源的電動勢E及內阻r.
①請你在圖乙中用筆畫線,將各元件連接成測量電路圖;
②若利用測量的數據,作出的G表的示數IG與通過滑動變阻器R1的電流I的關系圖象如圖丙所示,則可得到電源的電動勢E=1.5v,內阻r=0.60Ω.(結果保留兩位有效數字)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.毫安表和電壓表的示數如圖所示,則毫安表的讀數為0.60mA,電壓表的讀數為4.8V,

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.一質量為2kg的質點在xOy平面內運動,在x方向的s-t圖象和y方向的v-t圖象分別如圖所示.則該質點( 。
A.初速度大小為5m/sB.所受的合外力為3N
C.做勻變速曲線運動D.初速度方向與合外力方向垂直

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.汽車從A點由靜止開始沿直線ACB做勻變速直線運動,第4s末到達C點并關閉發動機勻減速前進,再經6s到達B點停止.已知AB長為20m,則下列說法正確的是( 。
A.通過C點時速度大小為3m/s
B.BC段位移為12m
C.第5s末的速度大小為2m/s
D.汽車在AC段平均速度等于CB段平均速度

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖所示,兩條金屬導軌相距L=1m,水平部分處在豎直向下的勻強磁場B1中,其中MN段平行于PQ段,位于同一水平面內,NN0段與QQ0段平行,位于與水平面成傾角37°的斜面內,且MNN0與PQQ0均在豎直平面內.在水平導軌區域和傾斜導軌區域內分別有垂直于水平面和斜面的勻強磁場B1和B2,且B1=B2=0.5T;ab和cd是質量均為m=0.2kg、電阻分別為Rab=0.5Ω和Rcd=1.5Ω的兩根金屬棒,ab置于水平導軌上,與水平導軌間的動摩擦因數μ=0.5,cd置于光滑的傾斜導軌上,均與導軌垂直且接觸良好.從t=0時刻起,ab棒在水平外力F1作用下由靜止開始以a=2m/s2的加速度向右做勻加速直線運動,cd棒在平行于斜面方向的力F2的作用下保持靜止狀態.不計導軌的電阻.水平導軌足夠長,ab棒始終在水平導軌上運動,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求:

(1)t=5s時,cd棒消耗的電功率;
(2)從t=0時刻起,2.0s內通過ab棒的電荷量q;
(3)規定圖示F1、F2方向作為力的正方向,分別求出F1、F2隨時間t變化的函數關系;
(4)若改變F1和F2的作用規律,使ab棒的運動速度v與位移x滿足v=0.4x,cd棒仍然靜止在傾斜軌道上,求ab棒從靜止開始到x=5m的過程中,F1所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.相距為L的點電荷A、B帶電荷量分別為+9Q和-Q,如圖所示,今引入第三個點電荷C,使三個點電荷都處于平衡狀態,則第三個電荷C應帶何種電荷、應放置何處、電荷量是多少?

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