如圖所示，一根長為L=1.5m的絕緣細直桿MN，豎直固定在場強為E=1.0×105N/C、與水平方向成θ=37°角的傾斜向上的勻強電場中．桿的下端M固定一個帶電小球A，電荷量Q= +4.5×10－6C；另一帶電小來自球B穿在桿上可自由滑動，電荷量q= +1.0×10－6C，質(zhì)量m=1.0×10－2kg，與桿之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1．現(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放，小球B開始運動．（靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2．取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）小球B開始運動時的加速度為多大?
（2）小球B的速度最大時，距M端的高度h為多大?
（3）若小球B在下落過程的最大速度為0.77m/s，則從開始下落到速度達到最大的過程中，小球B的電勢能改變了多少？
（1）（2）1.125m（3）

試題分析：（1）開始運動時小球B受重力、庫侖力、桿的彈力、電場力和摩擦力，沿桿方向運動，由牛頓第二定律得

解得：

代入數(shù)據(jù)解得
 
(2)小球B速度最大時合力為零，即

解得

代入數(shù)據(jù)解得
h=1.125m
(3)小球B從開始運動到速度為v的過程中，設(shè)重力做功為，電場力做功為，庫侖力做功為，摩擦力做功，根據(jù)動能定理有：（或者把勻強電場和A電荷對B的作用力統(tǒng)稱為電場力，得到正確答案照常給分）


設(shè)小球的電勢能改變了ΔEP，則



點評：對小球B進行受力分析，運用牛頓第二定律求出開始運動時的加速度大小．根據(jù)受力情況分析小球B的運動情況，找出小球B速度最大時的位置特點．由于A對B的庫侖力做功是變力功，所以運用動能定理求解電場力做功．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

質(zhì)量為2×103kg的汽車發(fā)動機額定功率為80Kw，汽車在平直公路上行駛，所受阻力大小恒為4×103N．試求：
（1）汽車在公路上的最大行駛速度為多大
（2）若汽車以2m/s2勻加速啟動，汽車做勻加速運動所能維持的時間為多長．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一輕彈簧上端固定，在下端系一重物m，用手托住重物，使彈簧處于豎直方向，彈簧的長度等于原長時，突然松手，重物下落的過程中，對于重物、彈簧和地球組成的系統(tǒng)來說，下列說法正確的是
A．重物的動能最大時，重力勢能和彈性勢能的總和最小
B．重物的重力勢能最小時，動能最大
C．彈簧的彈性勢能最大時，重物的動能最小
D．重物的重力勢能最小時，彈簧的彈性勢能最大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在空中某點將三個相同小球以相同的速率v分別水平拋出、豎直上拋、豎直下拋，最后都落在同一水平地面，下列說法正確的是（     ）
A．三個小球重力做功相同
B．豎直下拋的小球的重力平均功率最大
C．三個小球落地時的速度大小相等
D．三個小球落地時重力的瞬時功率相同

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

質(zhì)量為m的小球從離桌面高度為H處由靜止下落，桌面離地高度為h，如圖所示．若以桌面為參考平面，那么小球落地時的重力勢能及整個過程中小球重力勢能的變化分別為(　　)
A．mgh，減少mg(H－h(huán))B．mgh，增加mg(H＋h)
C．－mgh，增加mg(H－h(huán))D．－mgh，減少mg(H＋h)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，固定在地面上的光滑圓弧面底端與車C的上表面平滑相接，在圓弧面上有一滑塊A，其質(zhì)量mA=2kg，在距車的水平面高h=1.25m處由靜止下滑，車C的質(zhì)量為mC=6kg．在車C的左端有一質(zhì)量mB=2kg的滑塊B，滑塊B與A均可視作質(zhì)點，滑塊A與B碰撞后立即粘合在一起共同運動，最終沒有從車C上滑落．已知滑塊A、B與車C的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5，車C與水平面間的摩擦忽略不計，取g=10m/s2．求：

（1）滑塊A滑到圓弧面底端時的速度大�。�
（2）滑塊A與B碰撞后瞬間的共同速度大�。�
（3）車C的最短長度．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

（1）科學(xué)探究活動通常包括以下環(huán)節(jié)：提出問題→作出假設(shè)→制定計劃→搜集證據(jù)→評估交流等．一組同學(xué)研究“運動物體所受空氣阻力與運動速度關(guān)系”的探究過程如下：
A．有同學(xué)認為：運動物體所受空氣阻力可能與其運動速度有關(guān)．
B．他們計劃利用一些“小紙杯”作為研究對象，用超聲測距儀等儀器測量“小紙杯”在空中直線下落時的下落距離、速度隨時間變化的規(guī)律，以驗證假設(shè)．
C．在相同的實驗條件下，同學(xué)們首先測量了單只“小紙杯”在空中下落過程中不同時刻的下落距離，將數(shù)據(jù)填入表中，畫出對應(yīng)的位移一時間圖線，然后將不同數(shù)量的“小紙杯”疊放在一起從空中下落，分別測出它們的速度一時間圖線．
D．同學(xué)們對實驗數(shù)據(jù)進行分析、歸納后，證實了他們的假設(shè)，回答下列提問：
與上述過程中A、C步驟相應(yīng)的科學(xué)探究環(huán)節(jié)分別是______，______．
（2）：量得一只彈簧測力計3N和5N兩刻度線之間的距離為2.5cm，則這只彈簧測力計3N刻度線與零刻度線間的距離為______cm；彈簧測力計所用彈簧的勁度數(shù)為______N/m．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

在探究“恒力做功和物體動能變化之間的關(guān)系”的實驗中．
（1）某同學(xué)的實驗設(shè)計方案如圖甲所示，該實驗用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，實驗時在安裝正確、操作規(guī)范的前提下（已平衡摩擦力）還需要滿足的條件：______
（2）實驗中，除位移、速度外，還要測出的物理量有：______
（3）在上述實驗中，打點計時器使用的交流電頻率為50Hz．某同學(xué)打出的一段紙帶如圖乙所示，則小車勻速運動時的速度大小為______m/s．（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

甲、乙兩個質(zhì)量相同的物體，甲的速度是乙的速度的2倍，則（　　）
A．甲的動能是乙的動能的
1
2
B．甲的動能是乙的動能的2倍
C．甲的動能是乙的動能的
1
4
D．甲的動能是乙的動能的4倍

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