【題目】如圖所示,ABCDA、B、CD位于一半徑為r的豎直圓上,在C點有一固定點電荷,電荷量為+Q,F(xiàn)從A點將一質(zhì)量為m,電荷量為-q的小球由靜止釋放,小球沿光滑絕緣軌道ADB運動到D點時速度為,g為重力加速度,不考慮運動電荷對靜電場的影響,求:

(1)小球運動到D點時對軌道的壓力;

(2)小球從A點到D點過程中電勢能的改變量。

【答案】(1)(2)

【解析】由牛頓第三定律得點電荷在D點時對軌道的壓力大小,AD運動,根據(jù)動能定理,解得電場力做功,求出電勢能的改變量

解:(1)點電荷在D點時有

由牛頓第三定律得,點電荷在D點時對軌道的壓力大小為,

方向豎直向下

(2)從AD運動,根據(jù)動能定理,有:

解得電場力做功

因為電場力做負(fù)功,則電勢能增加,

方法2:A點的電勢能:

B點的電勢能:

電勢能的該變量:

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】現(xiàn)代觀測表明,由于引力作用,恒星有“聚集”的特點,眾多的恒星組成了不同層次的恒星系統(tǒng),最簡單的恒星系統(tǒng)是兩顆互相繞轉(zhuǎn)的雙星,事實上,冥王星也是和另一星體構(gòu)成雙星,如圖所示,這兩顆行星m1、m2各以一定速率繞它們連線上某一中心O勻速轉(zhuǎn)動,這樣才不至于因萬有引力作用而吸引在一起,現(xiàn)測出雙星間的距離始終為L,且它們做勻速圓周運動的半徑r1與r2之比為32,則 (  ).

A.它們的角速度大小之比為2∶3

B.它們的線速度大小之比為3∶2

C.它們的質(zhì)量之比為3∶2

D.它們的周期之比為2∶3

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一輕質(zhì)彈簧的一端固定在滑塊B上,另一端與滑塊C接觸但未連接,該整體靜止放在離地面高為H5 m的光滑水平桌面上.現(xiàn)有一滑塊A從光滑曲面上離桌面h1.8 m高處由靜止開始滑下,與滑塊B發(fā)生碰撞并粘在一起壓縮彈簧推動滑塊C向前運動,經(jīng)一段時間,滑塊C脫離彈簧,繼續(xù)在水平桌面上勻速運動一段后從桌面邊緣飛出.已知mA1 kgmB2 kg,mC3 kg,g10 m/s2,求:

(1)滑塊A與滑塊B碰撞結(jié)束瞬間的速度;

(2)被壓縮彈簧的最大彈性勢能;

(3)滑塊C落地點與桌面邊緣的水平距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定不動,有兩個質(zhì)量相等的小球AB緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動,則以下說法中正確(

A. A球的線速度必定大于B球的線速度

B. A球的角速度必定小于B球的角速度

C. A球的運動周期必定小于B球的運動周期

D. A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ囟ù笥?/span>B球?qū)ν脖诘膲毫?/span>

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲是研究平拋物體的運動的實驗裝置圖。

(1)實驗前應(yīng)對實驗裝置反復(fù)調(diào)節(jié),直到斜槽末端切線________。每次讓小球從同一位置由靜止釋放,是為了每次平拋__________________。

(2)圖乙是正確實驗取得的數(shù)據(jù),其中O為拋出點,則此小球做平拋運動的初速度為________m/s。(g=9.8m/s2

(3)在另一次實驗中將白紙換成方格紙,每個格的邊長L=5cm,通過實驗,記錄了小球在運動途中的三個位置,如圖丙所示,則該小球做平拋運動的初速度為_______m/s;B點的豎直分速度為_______m/s。(g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,粗細(xì)均勻的U形管豎直放置,左管上端封閉,右管上端開口,下端正中開口處有一開關(guān)KK關(guān)閉,管中裝有水銀,左右兩管中的水銀面在同一水平線上,左管中的空氣柱長度L1=21cm。控制開關(guān)K緩慢放出一些水銀,使左管液面比右管液面高h1=25cm時關(guān)閉開關(guān)K。已知大氣壓強p0=75cmHg,環(huán)境溫度不變。

①求放出水銀后左管空氣柱的長度L2;

②放出這些水銀后,再從右管口緩慢注入水銀,使得右管液面比左管液面高h2=15cm,求需在右管中加入的水銀柱長度H。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強磁場,一粒子分別以大小不同的速率沿著AO方向?qū)?zhǔn)圓心O射入磁場,其運動軌跡分別如圖中a、b所示。若帶電粒子只受磁場力的作用,則下列說法正確的是

A. 沿軌跡a運動時速率較小

B. 沿軌跡b運動時速率較小

C. 沿軌跡a運動時運動時間較長

D. 沿軌跡a、b運動時運動時間相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖,由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成.若靜電分析器通道中心線的半徑為R,通道內(nèi)均勻輻射電場在中心線處的電場強度大小為E,磁分析器有范圍足夠大的有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向外.一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器,由P點垂直邊界進(jìn)入磁分析器,最終打到膠片上的Q點.不計粒子重力.下列說法正確的是( )

A. 極板M比極板N電勢高

B. 加速電場的電壓U=ER

C. 直徑

D. 若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點,則該群離子具有相同的比荷

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為勻強電場的電場強度E隨時間t變化的圖象.當(dāng)t=0時,在此勻強電場中由靜止釋放一個帶電粒子,設(shè)帶電粒子只受電場力的作用,則下列說法中正確的是(  )

A. 帶電粒子將始終向同一個方向運動

B. 2 s末帶電粒子回到原出發(fā)點

C. 3 s末帶電粒子的速度為零

D. 0~3 s內(nèi),電場力做的總功為零

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