- 能量守恒定律与能源
- 共104题
8.某空间区域的竖直平面内存在电场，其中竖直的一条电场线如图1中虚线所示。一个质量为m、电荷量为q的带正电小球，在电场中从O点由静止开始沿电场线竖直向下运动。以O为坐标原点，取竖直向下为x轴的正方向，小球的机械能E与位移x的关系如图2所示，则（不考虑空气阻力）（ ）
A电场强度大小恒定，方向沿x轴负方向
B从O到x1的过程中，小球的速率越来越大，加速度越来越大
C从O到x1的过程中，相等的位移内，小球克服电场力做的功越来越大
D到达x1位置时，小球速度的大小为
正确答案
解析
A、物体的机械能先减小，后保持不变，故电场力先做负功，后不做功，故电场强度方向向上，再根据机械能的变化关系可知，电场力做功越来越小，故电场强度不断减小，故A错误；B、根据牛顿第二定律可知，物体受重力与电场力，且电场力越来越小，故加速度越来越大，速度越来越大，故B正确；C、由于电场力越来越小，故相等的位移内，小球克服电场力做的功越来越小，故C错误；D、根据动能定理可得
考查方向
解题思路
从图象中能找出电场力的做功情况，根据电场力的做功情况判断出受力，继而判断出电场，在利用牛顿第二定律求的加速度
易错点
电场力做功与与物体机械能的变化关系，明确电场力做正功，电势能增加，电场力做负功，电场力减小即可
知识点
11.小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距l=0.50m，倾角θ=53°，导轨上端串接一个0.05 Ω的电阻。在导轨间长d=0.56m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B=2.0 T。质量m=4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s=0.24m。一位健身者用恒力F=80N拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置（重力加速度g=10m/s，sin53°=0.8，不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量）。求
（1）CD棒进入磁场时速度v的大小；
（2）CD棒进入磁场时所受的安培力的大小；
（3）在拉升CD棒的过程中，健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q。
正确答案
（1）由牛顿定律
进入磁场时的速度
（2）感应电动势
感应电流
安培力
代入得
（3）健身者做功
由牛顿动量
在磁场中运动时间
焦耳热
知识点
15．[物理——选修3-5]
（1）下列说法正确的是
A．爱因斯坦从理论上成功解释了光电效应现象
B．卢瑟福发现了物质的放射性，从而确定了原子核的组成
C．用相同频率的光照射同一金属，逸出的所有光电子都具有相同的初动能
D．由玻尔理论知，氢原子辐射出一个光子后，其电势能减小，核外电子的动能增大E．平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时一定放出核能
（2）在水平地面上沿直线放置两个完全相同的小物体A和B，它们相距s，在距B为2s的右侧有一坑，如图所示。A以初速度v0向B运动，为使A能与B发生碰撞且碰后又不会落入坑中，求A、B与水平地面间的动摩擦因数应满足的条件。已知A、B碰撞时间很短且碰后粘在一起不再分开，重力加速度为g。
正确答案
（1）ADE （2）见解析
解析
（2）解：设A、B质量均为m，它们与地面间的动摩擦因数为
则有：
设A与B碰前速度为v1，碰后速度为v2； 由动能定理：
动量守恒定律：
A、B粘一起不落入坑中的条件为：
联立并解得：
考查方向
本题主要考查动量守恒定律；动能定理．
解题思路
要使AB能相碰，则A到达B时速度不为零，根据动能定理列式，从A到B的过程中，根据动能定理求出与B相碰前的速度，AB相碰的过程中，动量守恒，根据动量守恒定律列式，要使A、B粘一起不落入坑中，则到达坑前速度减为零，根据动能定理列式，联立方程即可求解
易错点
本题主要考查了动能定理以及动量守恒定律的直接应用，要求同学们能正确分析物体的受力情况，明确不落入坑中的条件，注意应用动量守恒定律解题时要规定正方向
知识点
8．关于能源，下列说法中正确的是（ ）
A一次能源是可再生能源
B太阳能、核能属于
C煤、石油、天然气是属于新能源
D煤、石油、天然气是可再生能源
正确答案
解析
煤、石油、天然气是不可再生资源、一次能源。太阳能和核能是新能源。
考查方向
解题思路
精读教材相关内容
易错点
教材内容识记错误，审题不细，题目中考查的是防范静电的举措。
知识点
17.如图所示,直角三角形ABC由三段细直杆连接而成，AB杆竖直，AC杆粗糙
A小球上滑过程中先匀加速后匀减速
B小球下滑过程中电场力先做负功后做正功
C小球再次滑回C点时的速率为
D小球下滑过程中动能、电势能、重力势能三者之和增大
正确答案
解析
A、小球上滑过程中受到重力、库仑力、杆的支持力以及摩擦力作用，由于库仑力和摩擦力是个变力，则运动过程中加速度始终发生变化，故A错误；
B、根据几何关系可知，OD=OC，则C、D两点电势相等，所以从C到D的过程中，电场力做功之和为零，在C点时，小球受到的库仑力是引力，电场力先做正功，后电场力做负功，故B错误；
C、从C到D的过程中，根据动能定理得：
根据几何关系可知，
解得：
D、小球下滑过程中由于摩擦力做负功，则小球动能、电势能、重力势能三者之和减小，故D错误;
考查方向
电势能和电势；功能关系
解题思路
小球上滑过程中受到重力、库仑力、杆的支持力以及摩擦力作用，由于库仑力和摩擦力是个变力，则加速度发生变化，根据几何关系可知，OC=OD，则C、D的电势相等，则从C到D的过程中，电场力做功之和为零，再根据电场力方向与位移方向夹角判断电场力做功正负，从C到D的过程和从D回到C的过程，根据动能定理列式求解回到C点的速度，小球下滑过程中由于摩擦力做负功，则小球动能、电势能、重力势能三者之和减小.
易错点
抓住点电荷等势面分布特点，知道D、C两点的电势相等是分析的关键.
教师点评
本题考查了电势能和电势；功能关系，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与动能定理、电势差与电场强度的关系等知识点交汇命题.
知识点
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