分析 (1)物塊在A點(diǎn)時(shí),對物塊進(jìn)行受力分析,受重力、支持力、庫侖力,根據(jù)豎直方向合力等于零,求出物體在A點(diǎn)受到軌道的支持力.
(2)據(jù)題分析知:物塊與水平面間有摩擦,對物塊從A點(diǎn)到B點(diǎn)和B點(diǎn)到C點(diǎn)兩個(gè)過程,分別根據(jù)動(dòng)能定理列式,可得出AB兩點(diǎn)間的電勢差,從而得出B點(diǎn)的電勢.
解答 解:(1)在B處時(shí),物塊豎直方向受力平衡,設(shè)此時(shí)物塊所受庫侖力為F,則有:
F=k\frac{Qq}{(\frac{h}{sin60°})^{2}}
物塊在B點(diǎn)時(shí)受到軌道的支持力大小為:FN=Fsin60°+mg
解得:FN=mg+\frac{3\sqrt{3}kQq}{8{h}^{2}}
(2)據(jù)題,C與A關(guān)于PB對稱,A、C兩點(diǎn)的電勢相等,由于v2小于v0,所以物塊必定受到了水平面的摩擦力作用.設(shè)物塊從A點(diǎn)到B點(diǎn),摩擦力對物塊做功為W,由對稱性可知,物塊從B點(diǎn)到C點(diǎn)摩擦力做功也為W.
物塊從A到B,由動(dòng)能定理得:
W-qUAB=\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}-\frac{1}{2}mv02;
物塊從B到C,運(yùn)用動(dòng)能定理得:
W-qUBC=\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2};
由電場的對稱性知:UAB=-UBC
聯(lián)立解得:UAB=\frac{m({v}_{2}^{2}-2{v}_{1}^{2}+{v}_{0}^{2})}{2q}
由UAB=φA-φB=φ-φB
所以:B點(diǎn)的電勢為 φB=φ-\frac{m({v}_{2}^{2}-2{v}_{1}^{2}+{v}_{0}^{2})}{2q}
答:
(1)物塊在A點(diǎn)時(shí)受到軌道的支持力大小是mg+\frac{3\sqrt{3}kQq}{8{h}^{2}};
(2)點(diǎn)電荷-Q產(chǎn)生的電場在B點(diǎn)的電勢是φ-\frac{m({v}_{2}^{2}-2{v}_{1}^{2}+{v}_{0}^{2})}{2q}.
點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵要根據(jù)功能關(guān)系判斷出物塊與水平面間有摩擦,掌握點(diǎn)電荷電場的對稱性,運(yùn)用電場力做功W=qU時(shí),要知道U等于兩點(diǎn)間的電勢差.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | φM<φP<φN | B. | EM=EP=EN | C. | φM>φP>φN | D. | EM>EP>EN |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | E=\frac{\sqrt{3}W}{3ae},方向由E指向A | B. | E=\frac{2W}{3ae},方向由F指向C | ||
C. | E=\frac{2W}{3ae},方向由C指向F | D. | E=\frac{\sqrt{3}W}{3ae},方向由A指向E |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 圖甲對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速為100r/s | |
B. | 圖甲的零時(shí)刻與圖乙的線圈位置相對應(yīng) | |
C. | 燈泡消耗的電功率為100W | |
D. | 若線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?\sqrt{2}$倍,則電壓表的示數(shù)為220V |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | g,g | B. | 0,3g | C. | 3g,0 | D. | 2g,2g |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 該彈簧的原長x0=4cm | |
B. | 該彈簧的勁度系數(shù)k=40N/m | |
C. | 該彈簧的勁度系數(shù)k=50N/m | |
D. | 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說明該彈簧的彈力大小與彈簧的形變量不成正比 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 書的重力就是書對桌面的壓力 | |
B. | 書的重力就是桌面對書的壓力 | |
C. | 書對桌面的壓力是桌面發(fā)生形變而產(chǎn)生的 | |
D. | 書對桌面的壓力是書發(fā)生形變而產(chǎn)生的 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | O點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向由d指向O | B. | d點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向由O指向d | ||
C. | d點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于O點(diǎn)的電場強(qiáng)度 | D. | d點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于O點(diǎn)的電場強(qiáng)度 |
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