【題目】如圖(a),長度L=0.8m的光滑桿左端固定一帶正電的點(diǎn)電荷A,其電荷量Q=;一質(zhì)量m=0.02kg,帶電量為q的小球B套在桿上。將桿沿水平方向固定于某非均勻外電場中,以桿左端為原點(diǎn),沿桿向右為x軸正方向建立坐標(biāo)系。點(diǎn)電荷A對小球B的作用力隨B位置x的變化關(guān)系如圖(b)中曲線I所示,小球B所受水平方向的合力隨B位置x的變化關(guān)系如圖(b)中曲線II所示,其中曲線II在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范圍可近似看作直線。求:(靜電力常量

(1)小球B所帶電量q;

(2)非均勻外電場在x=0.3m處沿細(xì)桿方向的電場強(qiáng)度大小E;

(3)在合電場中,x=0.4m與x=0.6m之間的電勢差U。

(4)已知小球在x=0.2m處獲得v=0.4m/s的初速度時(shí),最遠(yuǎn)可以運(yùn)動(dòng)到x=0.4m。若小球在x=0.16m處受到方向向右,大小為0.04N的恒力作用后,由靜止開始運(yùn)動(dòng),為使小球能離開細(xì)桿,恒力作用的最小距離s是多少?

【答案】(1) (2) (3)800 V (4)0.065 m

【解析】(1)由圖可知,當(dāng)x=0.3m時(shí),

因此。

(2)設(shè)在x=0.3m處點(diǎn)電荷與小球間作用力為F2,F(xiàn)=F2+qE

因此

電場在x=0.3m處沿細(xì)桿方向的電場強(qiáng)度大小為3,方向水平向左。

(3)根據(jù)圖像可知在x=0.4m與x=0.6m之間合力做功大小W=0.004×0.2 J=8×10-4J

由qU=W可得

(4)由圖可知小球從x=0.16m到x=0.2m處,電場力做功

小球從處,電場力做功==

由圖可知小球從處,電場力做功=-0.004×0.4 J=

由動(dòng)能定理+++=0

解得=

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】航模興趣小組設(shè)計(jì)出一架遙控飛行器,其質(zhì)量m =2kg,動(dòng)力系統(tǒng)提供的恒定升力F =28 N。試飛時(shí),飛行器從地面由靜止開始豎直上升。設(shè)飛行器飛行時(shí)所受的阻力大小不變,g取10m/s2。

1第一次試飛,飛行器飛行t1 8 s 時(shí)到達(dá)高度H 64 m。求飛行器所阻力f的大;

2第二次試飛,飛行器飛行t2 6 s 時(shí)遙控器出現(xiàn)故障,飛行器立即失去升力。求飛行器能達(dá)到的最大高度h;

3為了使飛行器不致墜落到地面,求飛行器從開始下落到恢復(fù)升力的最長時(shí)間t3

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】測定木塊與長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

測定木塊與水平長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù),通常需要測力計(jì)。如果沒有測力計(jì),能否測出它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)呢?某實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)轉(zhuǎn)換測量的方法,測出了木塊與長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。他們測量的步驟和方法如圖所示:

如圖a,測出輕彈簧的自然長度

如圖b,將木塊懸掛在彈簧的下端,靜止時(shí)測出彈簧的長度

如圖c,將長木板固定在水平面上,用彈簧拉動(dòng)木塊在長木板上水平勻速運(yùn)動(dòng),測出彈簧長度。

1)根據(jù)測出的物理量,請你寫出動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式 。寫出推導(dǎo)過程:

2)在實(shí)驗(yàn)中同學(xué)們發(fā)現(xiàn):如果按圖d的方法,將彈簧一端連接木塊,一端固定在豎直墻壁上,拉動(dòng)長木板水平運(yùn)動(dòng),測出彈簧長度,同樣可以求得動(dòng)摩擦因數(shù)

比較圖c和圖d的兩種方法,你認(rèn)為圖 方法更好,原因是 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,兩端封閉的直玻璃管豎直放置,一段水銀將管內(nèi)氣體分隔為上下兩部分A和B,上下兩部分氣體初始溫度相等,且體積VA>VB

(1)若A、B兩部分氣體同時(shí)升高相同的溫度,水銀柱將如何移動(dòng)?

某同學(xué)解答如下:

設(shè)兩部分氣體壓強(qiáng)不變,由,…,,…,所以水銀柱將向下移動(dòng)。

上述解答是否正確?若正確,請寫出完整的解答;若不正確,請說明理由并給出正確的解答。

(2)在上下兩部分氣體升高相同溫度的過程中,水銀柱位置發(fā)生變化,最后穩(wěn)定在新的平衡位置,A、B兩部分氣體始末狀態(tài)壓強(qiáng)的變化量分別為ΔpA和ΔpB,分析并比較二者的大小關(guān)系。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】裝甲車和戰(zhàn)艦采用多層鋼板比采用同樣質(zhì)量的單層鋼板更能抵御穿甲彈的射擊。通過對以下簡化模型的計(jì)算可以粗略說明其原因。質(zhì)量為2m、厚度為2d的鋼板靜止在水平光滑桌面上。質(zhì)量為m的子彈以某一速度垂直射向該鋼板,剛好能將鋼板射穿。現(xiàn)把鋼板分成厚度均為d、質(zhì)量均為m的相同兩塊,間隔一段距離水平放置,如圖所示。若子彈以相同的速度垂直射向第一塊鋼板,穿出后再射向第二塊鋼板,求子彈射入第二塊鋼板的深度。設(shè)子彈在鋼板中受到的阻力為恒力,且兩塊鋼板不會(huì)發(fā)生碰撞不計(jì)重力影響。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài),其p–T圖像如圖所示,其中對角線ac的延長線過原點(diǎn)O。下列判斷正確的是________。(填正確答案標(biāo)號。選對1個(gè)得2分,選對2個(gè)得4分,選對3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)

A.氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等

B.氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能

C.在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功

D.在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功

E.在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對外界做的功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC,∠A=30°,∠B=60°。一束平行于AC邊的光線自AB邊的p點(diǎn)射入三棱鏡,在AC邊發(fā)生反射后從BC邊的M點(diǎn)射出,若光線在P點(diǎn)的入射角和在M點(diǎn)的折射角相等

求:1三棱鏡的折射率

2當(dāng)光第一次射到三棱鏡的AC邊時(shí),是否有光線從AC邊折射出,寫出分析過程。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】高速公路限速120km/h,一般也要求速度不小于80km/h。冬天大霧天氣的時(shí)候高速公路經(jīng)常封道,否則會(huì)造成非常嚴(yán)重的車禍。如果某人大霧天開車在高速上行駛,設(shè)能見度觀察者與能看見的最遠(yuǎn)目標(biāo)間的距離為30m,該人的反應(yīng)時(shí)間為05s,汽車剎車時(shí)能產(chǎn)生的最大加速度的大小為5m/s2,為安全行駛,汽車行駛的最大速度是

A10m/s B15m/s Cm/s D20m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一根長為L=02m的剛性輕繩,一端固定在O點(diǎn),另一端連接一個(gè)質(zhì)量為m的小球,當(dāng)球自由懸掛時(shí),球處在最低點(diǎn)A點(diǎn),此時(shí)給球一個(gè)水平初速度v0讓它運(yùn)動(dòng)起來,忽略空氣阻力,重力加速度

1)要保證小球在運(yùn)動(dòng)過程中繩子始終不松弛,求v0滿足的條件;

2)若小球在A點(diǎn)獲得的水平初速度,試確定小球能上升的最大高度。

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