高中 | 能量守恒定律 题目答案及解析

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选修3-3

第十章 热力学定律

10.3 热力学第一定律 能量守恒定律

能量守恒定律

如图中虚线所示为静电场中的等势面$1$$2$$3$$4$,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面$3$的电势为$0$。一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过$a$$b$点时的动能分别为$25\;\rm eV$$7\;\rm eV$。当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为$-8\;\rm eV$,它的动能应为(不计重力和空气阻力)$(\qquad)$

["

$8\\;\\rm eV$

","

$13\\;\\rm eV$

","

$20\\;\\rm eV$

","

$21\\;\\rm eV$

"]
[["D"]]

由题意,等势面$1$$2$$3$$4$的电势逐渐升高,正点电荷只受静电力,则其动能与电势能之和不变,从等势面$1$$4$,电势能升高$18\;\rm eV$,由等势面$3$的电势为$0$,则其在等势面$1$$2$$3$$4$的电势能分别为$-12\;\rm eV$$-6\;\rm eV$$0$$6\;\rm eV$,则动能与电势能之和为$13\;\rm eV$,当其电势能变为$-8\;\rm eV$时,动能应为$21\;\rm eV$

故选:$\rm D$

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在光滑水平面上放有一质量为的小车,一质量为的小球用长为的轻质细线悬挂于小车顶端。现从图中位置(细线伸直且水平)同时由静止释放小球和小车,设小球到达最低点时的速度为。从释放到小球达最低点过程中,细线对小球做的功为。从释放开始小车离开初位置的最大距离为,则下列说法正确的有 如图所示,一个电容为的平行板电容器与恒压电源相连,平行板电容器极板长度为,极板间距离也为。一电荷量为、质量为的粒子以平行于极板的速度贴近上极板从左侧进入电场,恰好能从两极板间的中点射出。不计粒子所受重力,忽略电容器两极板的边缘效应。下列说法正确的是 如图,质量的圆环套在光滑水平轨道上,质量的小球通过长的轻绳与圆环连接。现将细绳拉直,且与平行,小球以竖直向下的初速度开始运动,重力加速度。则 如图所示,虚线、、、为足够大的匀强电场中的一组等差等势面,其中等势面的电势为,一电子仅受电场力的作用,以速度进入电场区域,速度方向与等势面成角。电子经过等势面、时的动能分别为、,下列说法正确的是 如图所示,空间存在足够大的水平方向的匀强电场,绝缘的曲面轨道处于匀强电场中,曲面上有一带电金属块在力的作用下沿曲面向上移动。已知金属块在向上移动的过程中,力做功,金属块克服静电力做功,金属块克服摩擦力做功,重力势能改变了,则 某同学使用数码小车研究碰撞过程,实验装置如图甲。两材质完全相同的数码小车、置于水平长直轨道上,小车质量、,小车前方固定有轻质弹簧,以一定的速度撞击原本静止在轨道上的小车,测得一段时间内里两车速度随时间变化的图像,各时刻小车的速度值标示如图乙。该同学由图判断两车发生碰撞的时间段约为至,不计空气阻力。
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