如圖所示,在水平桌面上放置一個(gè)由兩根絕緣棒組成的V形豎直導(dǎo)軌,棒上各穿一個(gè)可沿棒無(wú)摩擦滑動(dòng)的、質(zhì)量為m=20 g、帶電荷量為q=2×10-6 C的正電荷小球(可當(dāng)作點(diǎn)電荷),將小球從同高度的A、B兩點(diǎn)由靜止開(kāi)始釋放,A、B的高度如圖.(靜電力常量k=9×109 N·m2/C2,重力加速度g取10 m/s2)

(1)兩球相距多遠(yuǎn)時(shí)速度達(dá)到最大?

(2)兩球同時(shí)到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)相距L=1.8 m,此時(shí)系統(tǒng)電勢(shì)能比釋放時(shí)少多少?

解析：(1)當(dāng)小球受合力為零時(shí),小球速度最大,如圖所示,當(dāng)F=mg時(shí),小球合力為零

根據(jù)庫(kù)侖定律F=，mg=

r= m=0.42 m.

(2)當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),速度為零,因?yàn)樵陂_(kāi)始時(shí)小球的速度為零,根據(jù)能量關(guān)系,小球增加的重力勢(shì)能等于系統(tǒng)釋放的電勢(shì)能.

ΔEp=2mgΔh，根據(jù)幾何關(guān)系,Δh=L-h0=(0.9-0.05) m=0.85 m

ΔEp=2×20×10-3×10×(0.9-0.05) J=0.34 J.

答案：(1)0.42 m  (2)0.34 J

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在水平桌面的右邊角處有一輕質(zhì)光滑的定滑輪K，一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)K分別與物塊A、B相連，A、B的質(zhì)量分別為mA、mB，開(kāi)始時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用一豎直向下的恒力FY拉物塊B，使物塊A向右滑動(dòng)．已知當(dāng)B下降距離h時(shí)，A的速度為v，求物塊A與桌面間地動(dòng)摩擦因數(shù)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)易研究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示，在水平桌面上放置一個(gè)斜面，每次讓鋼球從斜面上的同一位置滾下，離開(kāi)桌邊后做平拋運(yùn)動(dòng)．在鋼球拋出后經(jīng)過(guò)的地方水平放置一塊木板（用來(lái)調(diào)節(jié)木板高度的支架在圖中未畫(huà)出），木板上放一張白紙，白紙上面有復(fù)寫(xiě)紙以記錄鋼球的落點(diǎn)．桌子邊緣鋼球經(jīng)過(guò)的地方懸掛一條鉛重錘．
（1）除了上述實(shí)驗(yàn)器材，還需要的器材有
刻度尺
刻度尺
．
（2）實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①調(diào)節(jié)木板高度，使木板上表面與小球離開(kāi)桌面時(shí)球心的豎直距離為一確定值h
②小球從斜面某一位置無(wú)初速度釋放，測(cè)量小球落點(diǎn)Pl與鉛垂線之間的距離為x1
③調(diào)節(jié)木板高度，使木板上表面與小球離開(kāi)桌面時(shí)球心的豎直距離為一確定值4h
④小球從斜面同一位置無(wú)初速度釋放，測(cè)量小球落點(diǎn)P2與鉛垂線之間的距離為x2
（3）數(shù)據(jù)處理：若x1、x2滿足關(guān)系
x2=2x1
x2=2x1
．則說(shuō)明小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在水平桌面上放一個(gè)重GA=20N的木塊A，A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1，在A上放有重GB=10N的木塊B，B與A接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4，求：
（1）若水平力F作用在A上，使A和B一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)B物體受到的摩擦力是多大？
（2）若水平力F作用在B上，使A和B一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)水平面給A的摩擦力多大．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示：在水平桌面上放置一個(gè)斜面，讓鋼球從斜面上滾下，滾過(guò)桌面后鋼球便做平拋運(yùn)動(dòng)在鋼球拋出后經(jīng)過(guò)的地方，水平放置一塊木板（還有一個(gè)用來(lái)調(diào)節(jié)木板高度的支架，圖中未畫(huà)）木板上放一張白紙，白紙上有復(fù)寫(xiě)紙，這樣便能記錄鋼球在白紙上的落點(diǎn)，桌子邊緣鋼球經(jīng)過(guò)的地方掛一條鉛垂線．
（1）要完成本實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材是
刻度尺
刻度尺

（2）利用本實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的探究，下列說(shuō)法正確的是：
ACD
ACD

A．每次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，鋼球必須從同一位置由靜止?jié)L下
B．實(shí)驗(yàn)裝置中的斜面必須是光滑的
C．若已知鋼球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，可以探究鋼球在水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
D．若已知鋼球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可以探究鋼球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在水平桌面上做勻速運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)小球，質(zhì)量分別為m1和m2，沿著同一直線向相同的方向運(yùn)動(dòng)，速度分別為V1和V2，當(dāng)?shù)诙䝼�(gè)小球追上第一個(gè)小球時(shí)兩球相碰，碰后的速度分別為V1′和V2′，試根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式證明兩球碰撞前的動(dòng)量之和等于碰撞后的動(dòng)量之和．

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