(12分)半徑為R,均勻帶正電荷的球體在空間產(chǎn)生球?qū)ΨQ的電場;場強(qiáng)大小沿半徑分布如圖所示,圖中E0已知,E-r曲線下O-R部分的面積等于R-2R部分的面積。

(1)寫出E-r曲線下面積的單位;
(2)已知帶電球在r≥R處的場強(qiáng)E=kQ/r2,式中k為靜電力常量,該均勻帶電球所帶的電荷量Q為多大?
(3)求球心與球表面間的電勢差△U;
(4)質(zhì)量為m,電荷量為q的負(fù)電荷在球面處需具有多大的速度可以剛好運動到2R處?
(1)V(伏特)(2)    (3)
(4)

試題分析: (1)根據(jù)關(guān)系式U=Ed可知,E-r曲線下面積表示電勢差,其單位是V(伏特)。
(2)將r=R,E=E0代入關(guān)系式E=kQ/r2可得,所以
(3)根據(jù)(1)可知,球心與球表面間的電勢差
(4)由動能定理可得,.
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:單選題

質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提高1m(忽略空氣阻力),這時物體的速度是2m/s,下列說法中不正確的是()(   )
A.手對物體做功12J
B.合外力對物體做功2J
C.合外力對物體做功12J
D.物體克服重力做功10J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,在傾角為37o的斜面上,一勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧一端固定在A點,自然狀態(tài)時另一端位于B點。斜面上方有一半徑R=0.2m、圓心角等于143°的豎直圓弧形光滑軌道與斜面相切于C處,圓弧軌道的最高點為D。斜面AB段光滑,BC段粗糙且長度為0.4m,F(xiàn)將一質(zhì)量為1kg的小物塊從C點由靜止釋放,小物塊將彈簧壓縮了0.2m后速度減為零(不計小物塊到達(dá)B處與彈簧碰撞時的能量損失)。已知彈簧彈性勢能表達(dá)式Ek=kx2,其中k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量,重力加速度取g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8。(計算結(jié)果可保留根號)求:

⑴小物塊與斜面BC段間的動摩擦因數(shù)μ
⑵小物塊第一次返回BC面上時,沖到最遠(yuǎn)點E,求BE長
⑶若用小物塊將彈簧壓縮,然后釋放,要使小物塊在CD段圓弧軌道上運動且不脫離圓弧軌道,則壓縮時壓縮量應(yīng)滿足的條件

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,MN為平行板電容器C兩極板,極板長為L,兩極板的間距為d,虛線到M板距離為d,右端為屏,屏足夠大與極板垂直,到極板右端的距離為D。有一細(xì)電子束沿圖中虛線以速度v0連續(xù)不斷地射入電場且能穿出。已知電子電量為e,電子質(zhì)量為m,平行板電容器極板間可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓為UMN,忽略細(xì)電子束的寬度及電子所受的重力及電子間的相互作用力。求:

(1)兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓UMN的范圍
(2)若兩板間電壓恒定為,且N板電勢比M板高,電子飛出平行板時的動能多大?
(3)在(2)這種情況下,電子到達(dá)屏上時,它   離O點的距離y。

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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,質(zhì)量為的滑塊(可視為質(zhì)點)自光滑圓弧形槽的頂端A處無初速度的滑下。槽的底端與水平傳送帶相切于左傳導(dǎo)輪頂端的B點,A、B的高度差為.傳導(dǎo)輪半徑很小,兩個輪之間的距離為,滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù).右端的輪子上沿距離地面的高度為.()

(1)若槽的底端沒有放滑塊,傳送帶靜止不轉(zhuǎn),滑塊滑過C點時的速度大小;
(2)若下滑前將質(zhì)量為的滑塊(可視為質(zhì)點)停放在槽的底端。下滑后與發(fā)生彈性碰撞,且碰撞后速度方向不變,則、應(yīng)該滿足什么條件?
(3)若在(2)的前提條件下,若傳送帶順時針運轉(zhuǎn),且速度為m/s。求滑塊、落地點間的最大距離

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)一個質(zhì)量為m的小球拴在鋼繩的一端,另一端施加大小為F1的拉力作用,在水平面上做半徑為R1的勻速圓周運動。今將力的大小改變?yōu)镕2,使小球仍在水平面上做勻速圓周運動,但半徑變?yōu)镽2,小球運動的半徑由R1變?yōu)镽2過程中拉力對小球做的功。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個物體由靜止開始,從A點出發(fā)分別經(jīng)三個不同的光滑斜面下滑到同一水平面上的C1、C2、C3處。下列說法正確的是(      )
A.物體在C1、C2、C3處的動能相等
B.物體在C1、C2、C3處的速度相等
C.物體在C1、C2、C3處重力的瞬時功率相等
D.物體沿三個斜面下滑的時間相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

2007年10月24日,我國成功地發(fā)射了“嫦娥一號”探月衛(wèi)星。衛(wèi)星進(jìn)入地球軌道后還需要對衛(wèi)星進(jìn)行10次點火控制。前4次點火,讓衛(wèi)星不斷變軌加速,當(dāng)衛(wèi)星加速到的速度時進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道向月球飛去。后6次點火的主要作用是修正飛行方向和被月球捕獲時的緊急剎車,最終把衛(wèi)星送入離月面h=200km高的工作軌道(可視為勻速圓周運動)。已知地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的81倍,,衛(wèi)星質(zhì)量為2350kg,地球表面重力加速度,引力恒量。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)求:
(1)地球的質(zhì)量。
(2)衛(wèi)星從離開地球軌道進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道最終穩(wěn)定在離月球表面h=200km的工作軌道上外力對它做了多少功?(忽略地球自轉(zhuǎn)及月球繞地球公轉(zhuǎn)的影響)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,ABC為一固定的半圓形軌道,軌道半徑R=0.4m,A、C兩點在同一水平面上.現(xiàn)從A點正上方h=2m的地方以v0=4m/s的初速度豎直向下拋出一質(zhì)量m=2kg的小球(可視為質(zhì)點),小球剛好從A點進(jìn)入半圓軌道.不計空氣阻力,重力加速度g取10 m/s2

(1)若軌道光滑,求小球下落到最低點B時的速度大。
(2)若軌道光滑,求小球相對C點上升的最大高度;
(3)實際發(fā)現(xiàn)小球從C點飛出后相對C點上升的最大高度為2.5m,求小球在半圓軌道上克服摩擦力所做的功.

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