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如图所示,在水平的匀强电场中,一个质量为m、电荷量为+q的小球,系在一根长为L的...

如图所示,在水平的匀强电场中,一个质量为m、电荷量为+q的小球,系在一根长为L的绝缘细线一端,小球可以在竖直平面内绕O点做圆周运动,AB为圆周的水平直径,CD为竖直直径.已知重力加速度为g,电场强度,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )

A.若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,则小球运动到B点时的机械能最大

B.若将小球在A点由静止开始释放,它将沿着ACBD圆弧运动

C.若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,则它运动过程中的最小速度为

D.若将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出,它将能够到达D

 

AC 【解析】 A.若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,小球的机械能与电势能之和不变,当小球运动到B点时,电势能最少,则小球到B点时的机械能最大,A正确; B.小球受合力方向与电场方向夹角45°斜向下,故若将小球在A点由静止开始释放,它将沿合力方向做匀加速直线运动,故B错误; C.由于电场强度,故,物体不受拉力时的加速度大小为,若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,设它运动的最小速度为v,则有,解得,C正确; D.若将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出,小球将不会沿圆周运动,小球在竖直方向做竖直上拋,水平方向做匀加速,因Eq=mg,故水平加速度与竖直加速度大小均为g,当竖直方向上的速度为零时,时间,则水平位移,竖直位移,说明小球不能够到达D.  
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如图所示,在竖直平面内有水平向右、场强为E=1×104 N/C的匀强电场。在匀强电场中有一根长L=2 m的绝缘细线,一端固定在O点,另一端系一质量为0.08 kg的带电小球,它静止时悬线与竖直方向成37°角,若小球获得初速度恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动,取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点,cos37°=0.8,g10 m/s2。下列说法正确的是(    )

A. 小球动能的最小值为0.8J

B. 小球的带电荷量q=6×105 C

C. 小球绕O点在竖直平面内做圆周运动的电势能和机械能之和保持不变,且为5J

D. 小球在运动至圆周轨迹上与O点等高的最左侧位置时有机械能的最小值

 

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电容式加速度传感器的原理如图所示,质量块左、右侧连接电介质、轻质弹簧,弹簧与电容器固定在外框上,质量块可带动电介质移动,改变电容。则(   

A.电介质插入极板间越深,电容器电容越小

B.当传感器以恒定加速度运动时,电路中有恒定电流

C.若传感器原来向右匀速运动,突然减速时弹簧会压缩

D.当传感器由静止突然向右加速时,电路中有顺时针方向的电流

 

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如图甲所示,平行板相距为d,在两金属板间加一如图乙所示的交变电压,有一个粒子源在平行板左边界中点处沿垂直电场方向连续发射速度相同的带正电粒子(不计重力).t=0时刻进入电场的粒子恰好在t=T时刻到达B板右边缘,则( )

A.任意时刻进入的粒子到达电场右边界经历的时间为T

B.t=T/4时刻进入的粒子到达电场右边界的速度最大

C.t=T/4时刻进入的粒子到达电场右边界时距B板的距离为d/4

D.粒子到达电场右边界时的动能与何时进入电场无关

 

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目前智能手机普遍采用了电容触摸屏。因为工作面上接有高频信号,当用户手指触摸电容触摸屏时,手指和工作面形成一个电容器,控制器精密确定手指位置。对于电容触摸屏,下列说法正确的是(  )

A.电容触摸屏只需要触摸,不需要压力即能产生位置信号

B.使用绝缘笔在电容触摸屏上也能进行触控操作

C.手指压力变大时,由于手指与屏的夹层工作面距离变小,电容变小

D.手指与屏的接触面积变大时,电容变大

 

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在水平界面MN的下方存在匀强电场,绝缘光滑杆AB与水平面成45°角,带电小球从杆上A点由静止滑下,进入电场后恰好做匀速运动,并从B端离开杆AB,之后又经过B点正下方距BhC点。设小球在杆上滑动时电荷量不变。那么(  )

A.场强方向一定沿水平方向

B.小球离开B端后的运动轨迹为抛物线

C.若场强方向沿水平方向,则小球从BC的时间为

D.小球经过C点时速度方向与竖直方向成22.5°

 

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