16．如圖所示，在豎直平而內(nèi)，光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交予B、C兩點，在圓心處有一固定的正點電荷，B點為AC的中點，C點位于圓周的最低點．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為-q．套在桿上的帶負電小球（可視為質(zhì)點）從A點由靜止開始沿桿下滑．已知重力加速度為g，A點距過C點的水平而的豎直高度為3R，小球滑到B點時的速度大小為2$\sqrt{gR}$．求：AC的電勢差UAC．

分析 B為AC的中點，故BC、AB間的高度差均為1.5R，B、C兩點在同一個等勢面上，故電勢相等，對A到B過程運用動能定理列式求解A、B兩點的電勢差UAB即可．

解答 解：由題意可知：vB=$2\sqrt{gR}$，設(shè)A、B兩點間的電勢差為UAB，A、B兩點間的豎直高度為h，B點為AC的中點，則：h=1.5 R
B、C兩點的電勢相等：φB=φC，則UAB=UAC，
由動能定理有：mgh+（-qUAB）=$\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}$
帶入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：UAC=$-\frac{mgR}{2q}$
答：AC的電勢差UAC為$-\frac{mgR}{2q}$．

點評 本題關(guān)鍵根據(jù)動能定理列式分析，切入點在于圓周為等勢面，小球從A到C和A到B電場力做功相等．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．質(zhì)量為2×103kg的汽車，當發(fā)動機的功率為3×104W時，在水平公路上以15m/s的最大速率勻速行駛，快進人鬧市區(qū)時司機減小油門，使汽車功率立即減為原來的一半，并保持該功率繼續(xù)行駛，假設(shè)行駛途中阻力不變，則減小油門后（　�。�
A．當速率為10m/s時，汽車受到的牽引力為3×103N
B．當速率為10m/s時．汽車的加速度大小為1.75m/s2
C．剛減小油門時．汽車的速率為7.5m/s
D．汽車最終以7.5m/s的速率勻速行駛

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖所示，在豎直絕緣的平臺上，一個帶少量正電的較重小球以水平速度v0拋出，落在地面上的A點，若加一水平向右的勻強電場，則小球的（　　）
A．落點在A點左側(cè)B．落點在A點右側(cè)C．運動時間將延長D．運動時間將縮短

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示，A、B、C、D是勻強電場中一正方形的四個頂點，已知A、B、C三點的電勢分別為UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此
（1）可求D點電勢UD得大��？
（2）若該正方形的邊長為a=2cm，且電場方向與正方形所在平面平行，求場強為E的大�。坎⒃趫D中畫出經(jīng)過A的一條電場線．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．如圖，游樂場中，從高處A到水面B處有兩條長度相等的光滑軌道，甲、乙兩小孩沿著不同軌道同時從A處自由滑向B處，下列說法正確的有（　�。�
A．甲的切向加速度始終比乙大
B．甲、乙在同一高度的速度大小相等
C．在未到達B處之前的任意時刻甲的速度總是大于乙的速度
D．甲比乙先到達B處

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．某科技興趣小組用實驗裝置來模擬火箭發(fā)射衛(wèi)星．火箭點燃后從地面豎直升空，t1時刻第一級火箭燃料燃盡后脫落，t2時刻第二級火箭燃料燃盡后脫落，此后不再有燃料燃燒．實驗中測得火箭豎直方向的速度-時間圖象如圖所示，設(shè)運動中不計空氣阻力，燃料燃燒時產(chǎn)生的推力大小恒定．下列判斷正確的是（　�。�
A．t2時刻火箭到達最高點，t3時刻火箭落回地面
B．火箭在0～t1時間內(nèi)的加速度大于t1～t2時間內(nèi)的加速度
C．t3時刻火箭達到最高點
D．火箭在t2～t3時間內(nèi)運動方向與0～t2時間內(nèi)運動方向相反

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

8．物體作直線運動的v-t圖，如圖所示．在0～5s的全段運動中初速度v0=2m/s，末速度vt=4m/s．加速度為0.4m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．李華同學(xué)的爸爸是個電氣工程師，李華經(jīng)常看到爸爸在用如圖所示的多用電表進行一些測量．在高中物理課堂上學(xué)習(xí)了多用電表的用法之后，爸爸給他出了一道題目，讓他通過測量找到如圖所示的二極管的負極．

（1）李華同學(xué)做了如下兩步具體的操作；第一，將多用電表選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻檔的×1檔，經(jīng)過歐姆調(diào)零之后，他把紅表筆接在二極管的短管腳上，把黑表筆接在二極管的長管腳上，發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)出了耀眼的白光，如圖所示；然后他將兩表筆的位置互換以后，發(fā)現(xiàn)二極管不發(fā)光．這說明二極管的負極是短管腳（填寫“長管腳”或者“短管腳”）所連接的一極．
（2）李華同學(xué)的好奇心一下子就被激發(fā)起來了，他琢磨了一下，然后又依次用電阻擋的×1檔，×10檔，×100檔，×1K檔分別進行了二極管導(dǎo)通狀態(tài)的準確的測量，他發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)光的亮度越來越�。ㄌ顚憽按蟆被蛘摺靶　保�，請幫助他分析一下具體的原因亮度小說明功率小，對二極管來說，根據(jù)P=I2R可以知道其中通過的電流就較小，根據(jù)全電路歐姆定律可知，$I=\frac{E}{{R_Ω^{\;}+R}}$這說明從×1檔，×10檔，×100檔到×1K檔，多用電表的內(nèi)阻越來越大．
（3）爸爸說，歐姆表內(nèi)的電池用過了一段時間，電動勢稍微減小，內(nèi)電阻可能增大很多倍，自己可以設(shè)計實驗測量一下電動勢和內(nèi)電阻．李華立即準備設(shè)計實驗方案進行相關(guān)測量，現(xiàn)在備有如下器材可供選擇：
A．干電池1節(jié) B．滑動變阻器（0～20Ω） C．滑動變阻器（0～1kΩ） D．電壓表（0～3V）
E．電流表（0～0.6A） F．電流表（0～3A） G．開關(guān)、導(dǎo)線若干
①其中滑動變阻器應(yīng)選B，電流表應(yīng)選E．（只填器材前的序號）
②為了最大限度的減小實驗誤差，請在虛線框中畫出該實驗最和理的電路圖．
③某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的U-I圖象如圖2所示．由圖象可得電池的電動勢為1.5V，內(nèi)電阻為0.5Ω

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．如圖所示，MN是一負點電荷產(chǎn)生的電場中的一條電場線，虛線為一個帶正電的粒子只受電場力作用從a到b穿越這條電場線的軌跡．下列說法正確的是（　　）
A．a點的電勢低于b點的電勢
B．帶電粒子在a點的動能大于在b點的動能
C．帶電粒子在a點的電勢能大于在b點的電勢能
D．帶電粒子在a點的加速度大于在b點的加速度

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