【題目】如圖所示,一根長(zhǎng)L=15m的光滑絕緣細(xì)直桿MN,豎直固定在場(chǎng)強(qiáng)為E=10×105N/C、與水平方向成θ=30°角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。桿的下端M固定一個(gè)帶電小球A,電荷量Q=+45×10-6C;另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動(dòng),電荷量q=+10×10-6C,質(zhì)量m=10×10-2kg,F(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放,小球B開始運(yùn)動(dòng)。靜電力常量k=90 ×109N·m2/C2g=10m/s2

1小球B開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大?

2小球B的速度最大時(shí),距M端的高度h1為多大?

3小球BN端運(yùn)動(dòng)到距M端的高度h2=061m時(shí),速度為v=10m/s,求此過程中小球B的電勢(shì)能改變了多少?

【答案】132m/s2 209m382×10-2J

【解析】

試題分析:1開始運(yùn)動(dòng)時(shí)小球B受重力、庫(kù)侖力、桿的彈力和電場(chǎng)力,沿桿方向運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得

解得

代入數(shù)據(jù)解得:a=32m/s2

2小球B速度最大時(shí)合力為零,即

解得

代入數(shù)據(jù)解得h1=09m

3小球B從開始運(yùn)動(dòng)到速度為v的過程中,設(shè)重力做功為W1,電場(chǎng)力做功為W2,庫(kù)侖力做功為W3,根據(jù)動(dòng)能定理有

W1=mgL-h2

W2=-qEL-h2sinθ

解得

設(shè)小球的電勢(shì)能改變了ΔEP,則

ΔEP=-W2+W3

ΔEP=82×10-2J

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列敘述正確的是( )

A. 力、長(zhǎng)度和時(shí)間是力學(xué)中三個(gè)基本物理量,它們的單位牛頓、米和秒就是基本單位

B. 蹦極運(yùn)動(dòng)員離開蹦床上升過程中處于失重狀態(tài)

C. 利用霍爾元件能夠把電壓這個(gè)電學(xué)量轉(zhuǎn)換為磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量的特性,可以制出測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的儀器

D. 探究加速度與質(zhì)量、合外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)采用的是等效替代的方法

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物體由大量分子組成,下列說法正確的是

A. 分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)作越大

B. 分子間引力總是隨著分子間的距離減小而減小

C. 物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān)

D. 只有外界對(duì)物體做功才能增加物體的內(nèi)能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在物理學(xué)理論建立的過程中,有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)。關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn),下列說法中不正確的是:

A. 牛頓最早提出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因

B. 卡文迪許首先通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出萬有引力常量

C. 安培提出了分子電流假說

D. 法拉第首先發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列物理量為標(biāo)量的是( 。

A. 平均速度

B. 加速度

C. 瞬時(shí)速率

D. 位移

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列火車總質(zhì)量m=500t,機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P=6×105 W,在軌道上行駛時(shí),軌道對(duì)列車的阻力Ff是車重的0.01倍,g取10m/s2,求:

(1)火車在水平軌道上行駛的最大速度;

(2)在水平軌道上,發(fā)動(dòng)機(jī)以額定功率P工作,當(dāng)行駛速度為v1=1m/s和v2=10m/s時(shí),列車的瞬時(shí)加速度a1、a2各是多少;

(3)在水平軌道上以36km/h速度勻速行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率P′;

(4)若火車從靜止開始,保持0.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),這一過程維持的最長(zhǎng)時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平桌面上有斜面體A、小鐵塊B.斜面體的斜面是曲面,由其截面圖可以看出曲線下端的切線是水平的.現(xiàn)提供的實(shí)驗(yàn)測(cè)量工具只有:天平、直尺.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),測(cè)出小鐵塊B自斜面頂端由靜止下滑到底端的過程中,小鐵塊B克服摩擦力做的功,要求:

1)簡(jiǎn)要說明實(shí)驗(yàn)中需測(cè)量的物理量.

2)簡(jiǎn)要說明實(shí)驗(yàn)步驟.

3)寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表達(dá)式.(重力加速度g已知)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷在真空中所產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線方向未標(biāo)出如圖所示圖中C點(diǎn)為兩個(gè)點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn),MN為兩個(gè)點(diǎn)電荷連線的中垂線,D為中垂線上的一點(diǎn),電場(chǎng)線的分布關(guān)于MN左右對(duì)稱則下列說法正確的是

A這兩個(gè)點(diǎn)電荷一定是等量異種電荷

B這兩個(gè)點(diǎn)電荷一定是等量同種電荷

CC點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小

DC點(diǎn)的電勢(shì)比D點(diǎn)的電勢(shì)高

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,a、b、c是在地球大氣層外同一平面內(nèi)的圓形軌道上繞逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)的3顆衛(wèi)星,下列說法正確的是( )

A. bc的線速度大小相等,且大于a的線速度

B. b、c的向心加速度大小相等,且小于a的向心加速度

C. c加速可追上同一軌道上的bb減速可等候同一軌道上的c

D. a衛(wèi)星由于某原因,軌道半徑緩慢減小,其線速度將增大

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