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真空中存在空間范圍足夠大、水平方向的勻強電場.若將一帶正電油滴在電場中的A點以一定的初速度豎直向上拋出,途經最高點B及與A點同一水平面的C點.已知該油滴受到的電場力與重力大小相等,假設在運動過程中油滴的電量保持不變,空氣阻力忽略不計,則在下列對帶電油滴運動的描述中正確的是( 。
分析:將油滴的運動分解為水平方向和豎直方向,在水平方向上僅受電場力,做初速度為零的勻加速直線運動,在豎直方向上,做豎直上拋運動.根據機械能守恒的條件判斷機械能是否守恒.根據兩分運動的規律以及動能定理判斷A、B動能以及A、C動能的關系.
解答:解:A、在運動的過程中,除重力以外,還有電場力做功,所以機械能不守恒.故A錯誤.
B、小球在水平方向上做初速度為零的勻加速直線運動,在豎直方向上做豎直上拋運動.因為電場力與重力相等,所以兩個分運動的加速度大小相等,在上升到最高點的過程中,豎直方向上分速度為零,根據運動學公式知,兩個分運動的位移相等,所以重力做負功和電場力做正功大小相等,根據動能定理,做功的代數和為零,所以動能變化為零,即A、B動能相等.故B正確.
C、在水平方向,A到B與B到C的時間相等,則A到B的水平位移是B到C的水平位移的三分之一,因為A到B重力做負功和電場力做正功大小相等,所以A到C電場力做功時A到B重力做功的4倍,根據動能定理知,在A點動能是C點的五分之一.故C錯誤.
D、A到B的水平位移是B到C的水平位移的三分之一,則電場力做功為1:3,所以電勢能變化量不等.故D錯誤.
故選C.
點評:解決本題的關鍵知道小球在水平方向和豎直方向上的運動規律,結合動能定理和運動學公式進行求解.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,真空中存在空間范圍足夠大的、方向水平向右的勻強電場,在電場中,一個質量為m、帶電量為q的粒子從O點出發,初速度的大小為v0,在重力和電場力的共同作用下恰能沿與場強的反方向成θ角做勻減速直線運動,求:
(1)勻強電場的場強的大;
(2)粒子運動的最高點與出發點之間的電勢差.

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科目:高中物理 來源: 題型:

真空中存在空間范圍足夠大的、水平向右的勻強電場.在電場中,若將一個質量為m、帶正電的小球由靜止釋放,運動中小球的速度與豎直方向夾角為37°(取sin37°=0.6,cos37°=0.8).現將該小球從電場中某點以初速度v0豎直向上拋出,重力加速度為g.求運動過程中
(1)小球受到的電場力的大小和方向;
(2)小球從拋出點至最高點的電勢能變化量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?云南模擬)在真空中存在空間范圍足夠大的、水平向右的勻強電場.若將一個質量為m、帶正電電量q的小球在此電場中由靜止釋放,小球將沿與豎直方向夾角為37°的直線運動.現將該小球從電場中某點以初速度v0豎直向上拋出,求運動過程中(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)小球受到的電場力的大小及方向;
(2)小球運動的拋出點至最高點之間的電勢差U.

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科目:高中物理 來源: 題型:

真空中存在空間范圍足夠大的、水平向右的勻強電場.在電場中,若將一個質量為m、帶正電的小球由靜止釋放,運動中小球的速度與豎直方向夾角為37°(取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).現將該小球從電場中某點以初速度v0豎直向上拋出.求運動過程中:
(1)小球受到的電場力的大小和方向;
(2)小球到達最高點時的動能;
(3)小球從拋出點到與拋出點同一水平高度處電勢能的變化量;
(4)小球最小速度的大小和方向.

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