如圖所示是研究帶電體的質(zhì)量與電量關(guān)系的光滑絕緣細管，長為L、且豎直放置，點電荷M固定在管底部，電荷量為+Q�，F(xiàn)從管口A處靜止釋放一帶 電體.N,當其電荷量為+q、質(zhì)量為m時，N下落至距M為h的B處速度恰好為零。已知靜電力常量為看k ,重力加速度為g帶電體下落過程中不影響原電場。

(1) 若把A換成電量為+q、質(zhì)量為3m 的帶電體N1，仍從A 處靜止釋放. 求 N1 運動過程中速度最大處與M的距離及到達B處的速度大小。

(2) 若M略向上移動，試判斷帶電體N能否到達 B處，并說明理由:

(3)若 M 保持原位置不變，設(shè)法改變帶電體 N 的質(zhì)量與電量，要求帶電體下落的最低點在 B 處，列出N應(yīng)滿足的條件.


解析：（1）電荷N1運動到重力等于電場力時，速度最大，距底部距離為r，則有

3mg＝，                                        （2分）

解得r＝。                                         （2分）

設(shè)電荷N1運動到B處時的速度為vB，由動能定理，有

     3mg(l－h(huán))+qUAB＝×3mv，                           （2分）

依題意有

mg(l－h(huán))+qUAB=0，                           （3分）

聯(lián)立兩式可得：vB＝2。                          （2分）

（2）N不能到達B處。                                    （2分）

因為  mg(l－h(huán))+qUAB′＜0                     （2分）

（3）設(shè)帶電體N的質(zhì)量為m′、電荷量為+ q′，

由動能定理得：m′g(l－h(huán))+q′UAB=0，                     （3分）

= 。                                       （2分）


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：


某同學(xué)利用以下器材測量電源電動勢、內(nèi)阻和定值電阻的阻值．

待測電源(電動勢約3V，內(nèi)阻約1Ω)

一個阻值未知的電阻               電壓表兩塊(內(nèi)阻很大，量程3V)

電流表(內(nèi)阻約為5Ω，量程0.6A)    滑動變阻器A(0～30Ω，3A)

滑動變阻器B(0～200Ω，0.2A)        電鍵一個，導(dǎo)線若干

該同學(xué)設(shè)計了如圖甲的電路，用、、I分別表示電表、、A的讀數(shù)．將滑動變阻器的滑片移到不同位置時，得到下表所示數(shù)據(jù)：

根據(jù)題中所給信息回答下列問題：

(1)滑動變阻器應(yīng)選擇＿＿＿(選填器材代號“A”或“B”)；

(2)根據(jù)甲圖用筆畫線代替導(dǎo)線把乙圖中的實物圖補充完整；

(3)該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙中已經(jīng)畫出了-I(=-)圖線，請你在圖中畫出-I圖線；

(4)根據(jù)圖線，求出電源電動勢E=＿＿＿V，內(nèi)阻r=＿＿＿Ω，定值電阻=＿＿＿Ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：


在半徑為r、電阻為R的圓形導(dǎo)線框內(nèi)，以直徑為界，左、右兩側(cè)分別存在著方向如圖甲所示的勻強磁場．以垂直紙面向外的磁場為正，兩部分磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律分別如圖乙所示．則0~t0時間內(nèi)，導(dǎo)線框中

   A．沒有感應(yīng)電流

   B．感應(yīng)電流方向為逆時針

   C．感應(yīng)電流大小為πr2B0/（t0R） 

   D．感應(yīng)電流大小為2πr2B0/（t0R）


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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，已知傾角為θ=45°、高為h的斜面固定在水平地面上．一小球從高為H（h<H<h）處自由下落,與斜面做無能量損失的碰撞后水平拋出．小球自由下落的落點距斜面左側(cè)的水平距離x滿足一定條件時，小球能直接落到水平地面上．

    （1）求小球落到地面上的速度大�。�

    （2）求要使小球做平拋運動后能直接落到水平地面上，x應(yīng)滿足的條件；

    （3）在滿足（2）的條件下，求小球運動的最長時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一質(zhì)最為M的長木板靜板置于光滑水平面上，其上放置質(zhì)量為m的小滑塊。 木板受到隨時間t變化的水平拉力F作用時，用傳感器測出其加速度a,得到如圖所示的 a-F圖。取 g=10m/s2,則

A.滑塊的質(zhì)量m=4kg    B 木板的質(zhì)量 M=6kg    

c.當F=8N時滑塊加速度為2 m/s2

D.滑塊與木板間動摩擦因數(shù)為0.1    

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在光滑的水平面上有一段長為L、質(zhì)量分布均勻的繩子，繩子在水平向左的恒力F作用下做勻加速直線運動。繩子上某一點到繩子右端的距離為x，設(shè)該處的張力為T，則能正確描述T與x之間的關(guān)系的圖象是

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科目：高中物理 來源： 題型：


為了測量某一未知電阻Rx的阻值，某實驗小組找來以下器材：電壓表（0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）、電流表（0~0.6A，內(nèi)阻約0. 5Ω）、滑動變阻器（0~15Ω，2A）、電源（E=3V，內(nèi)阻很�。�、開關(guān)與導(dǎo)線，并采用如圖甲所示的電路圖做實驗。

①請按圖甲所示的電路圖將圖乙中實物連線圖補齊；

②圖乙中，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于___▲____端（選填“a”、“b”）。

③閉合開關(guān)，緩慢調(diào)節(jié)滑動變阻器，得到多組電壓表與電流表的讀數(shù)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在 坐標系中描出坐標點，請你完成U-I圖線；

④根據(jù)U-I圖可得，該未知電阻的阻值Rx=___▲___。（保留兩位有效數(shù)字）

⑤由于實驗中使用的電表不是理想電表，會對實驗結(jié)果造成一定的影響，則該小組同學(xué)實驗測出的電阻值______▲_______ Rx的真實值（填“>”、“<”或“=”）。

⑥利用現(xiàn)有的儀器，為了更加精確地測量這個電阻的阻值，請你給該實驗小組提出建議并說明理由 ▲ 。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，甲、乙、丙是位于同一直線上的離其它恒星較遠的三顆恒星，甲、丙圍繞乙在半徑為R的圓軌道上運行，若三顆星質(zhì)量均為M，萬有引力常量為G，則

    A．甲星所受合外力為

    B．乙星所受合外力為

    C．甲星和丙星的線速度相同

    D．甲星和丙星的角速度相同

 


   

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科目：高中物理 來源： 題型：


實際電流表有內(nèi)阻,可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián).測量實際電流表G1內(nèi)阻r1的電路如圖所示.供選擇的儀器如下:

①待測電流表G1(0～5mA,內(nèi)阻約300Ω);

②電流表G2(0～10mA,內(nèi)阻約100Ω);

③定值電阻R1(300Ω);

④定值電阻R2(10Ω);

⑤滑動變阻器R3(0～1000Ω);

⑥滑動變阻器R4(0～20Ω);

⑦干電池(1.5V);

⑧電鍵S及導(dǎo)線若干.

(1)定值電阻應(yīng)選______,滑動變阻器應(yīng)選______.(在空格內(nèi)填寫序號)

(2)用連線連接實物圖.

(3)補全實驗步驟:

①按電路圖連接電路,將滑動觸頭移至最_____端(填“左”或“右”);

②閉合電鍵S,移動滑動觸頭至某一位置,記錄G1、G2的讀數(shù)I1、I2;

③多次移動滑動觸頭,記錄相應(yīng)的G1、G2讀數(shù)I1、I2;

④以I2為縱坐標,I1為橫坐標,作出相應(yīng)圖線,如圖所示.

(4)根據(jù)I2－I1圖線的斜率k及定值電阻,寫出待測電流表內(nèi)阻的表達式___________.

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