如圖所示，空間存在一水平向右的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)上下邊界的距離為d，左右邊界足夠?qū)?現(xiàn)有一帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）以豎直向上的速度從下邊界上的A點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，且恰好沒(méi)有從上邊界射出，小球最后從下邊界的B點(diǎn)離開(kāi)勻強(qiáng)電場(chǎng)，若A、B兩點(diǎn)間的距離為，重力加速度為，求:

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；

（2）設(shè)A點(diǎn)的重力勢(shì)能為零，求小球在電場(chǎng)中的最大機(jī)械能；

（3）求小球速度的最小值.

 

（1）mg/q；（2）5mgd；（3）

【解析】

試題分析：（1）設(shè)小球從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為t，電場(chǎng)強(qiáng)度為E.

對(duì)水平方向上有:

對(duì)豎直方向上有:

聯(lián)立解得:

（2）設(shè)進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度為v0，則小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最大，設(shè)為.

對(duì)豎直方向上有:

由功能關(guān)系得：

聯(lián)立解得:

（3）設(shè)經(jīng)時(shí)間速度最小，由運(yùn)動(dòng)的合成與分解得：

則有當(dāng)時(shí)v取得最小值，即：

代入解得：

考點(diǎn)：牛頓定律；功能關(guān)系.

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年山東省濟(jì)南市高二10月物理試卷（解析版） 題型：選擇題

半徑相同的兩個(gè)金屬球A、B帶有相等的電荷量，相隔一定距離，兩球之間相互吸引力的大小是F. 今讓第三個(gè)半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B兩球接觸后移開(kāi)．這時(shí)，A、B兩球之間的相互作用力的大小是（ ）

A．F/8 B．F/4 C．3F/8 D．3F/4

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年安徽黃山市高二上學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

為了研究“3.8V，0.3A”小燈泡的電阻隨電流變化的規(guī)律，某同學(xué)測(cè)量小燈泡兩端的電壓和通過(guò)小燈泡的電流的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)室可以提供的器材如下：

①直流電源E（電動(dòng)勢(shì)約4V，內(nèi)阻可不計(jì)）；②電流表A（量程為0-0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）；

③電壓表V（量程為0-5V，內(nèi)阻約20kΩ）；④滑動(dòng)變阻器R1（阻值0-10Ω，額定電流2A）；

滑動(dòng)變阻器R2（阻值0-100Ω，額定電流1A）

電鍵S及導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄在下表中：

U/V

0

0.30

1.00

1.70

2.40

3.10

3.80

I/A

0

0.074

0.164

0.210

0.250

0.284

0.300

（1）應(yīng)選擇的滑動(dòng)變阻器為（填寫(xiě)儀器符號(hào)） ；

（2）根據(jù)以上條件在答題卡的方框中畫(huà)出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖（并在圖中標(biāo)出器材的符號(hào)）；

（3）試求：電壓為1.5V和2.80V時(shí)小燈泡的電阻值并說(shuō)明它們大小不同的原因。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年安徽省蕪湖市高一上學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

汽車(chē)前方120 m處有一自行車(chē)正以6 m/s的速度勻速前進(jìn)，汽車(chē)以18 m/s的速度追趕自行車(chē)，若兩車(chē)在同一條公路不同車(chē)道上做同方向的直線運(yùn)動(dòng)，求：

(1)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間，兩車(chē)第一次相遇？

(2)若汽車(chē)追上自行車(chē)后立即剎車(chē)，汽車(chē)剎車(chē)過(guò)程中的加速度大小為2 m/s2，則再經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間兩車(chē)第二次相遇？

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年安徽省蕪湖市高一上學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

汽車(chē)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到v時(shí)立即做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，最后停止，運(yùn)動(dòng)的全部時(shí)間為t，則汽車(chē)通過(guò)的全部位移為( )

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年安徽省高二上學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，正極板接地.兩板間有一個(gè)負(fù)試探電荷固定在P點(diǎn)，如圖所示，以C表示電容器的電容、E表示兩板間的場(chǎng)強(qiáng)、φ表示P點(diǎn)的電勢(shì)，Ep表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，若正極板保持不動(dòng)，將負(fù)極板緩慢向右平移一小段距離x0的過(guò)程中，各物理量與負(fù)極板移動(dòng)距離x的關(guān)系圖象中正確的是（ ）

 

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年安徽省高二上學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

下列是某同學(xué)對(duì)電場(chǎng)中的概念、公式的理解，其中正確的是（ ）

A.根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和試探電荷的電荷量成反比

B.根據(jù)電容的定義式，電容器的電容與所帶電荷量成正比，與兩極板間的電壓成反比

C.根據(jù)真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式，電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和場(chǎng)源電荷的電荷量成正比

D.根據(jù)公式，帶電量為1C正電荷，從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功為1J，則A、B點(diǎn)的電勢(shì)差為1V

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年安徽省宿州市高二上學(xué)期期中考試?yán)砜莆锢碓嚲恚ń馕霭妫?/span> 題型：選擇題

關(guān)于閉合電路的性質(zhì)，下列說(shuō)法不正確的是

A．外電路斷路時(shí)，路端電壓最高

B．外電路短路時(shí)，電源的功率最大

C．外電路電阻變大時(shí)，電源的輸出功率變大

D．不管外電路電阻怎樣變化，其電源的內(nèi)、外電壓之和保持不變

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年安徽渦陽(yáng)第四中學(xué)高一上學(xué)期第二次質(zhì)量檢測(cè)物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示的裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).已知A、B兩點(diǎn)在同一水平面上，輕繩OA、OB與水平方向的夾角分別為，物體所受重力為G，求：物體的重力沿AB、CD方向的分力大小。

 

 

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