【題目】如圖甲所示，豎直放置的直角三角形NMP(MP邊水平)，∠NMP＝θ，MP中點(diǎn)處固定一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷，MN是長(zhǎng)為a的光滑絕緣桿，桿上穿有一帶正電的小球(可視為點(diǎn)電荷)，小球自N點(diǎn)由靜止釋放，小球的重力勢(shì)能和電勢(shì)能隨位置x(取M點(diǎn)處x＝0)的變化圖象如圖乙所示(圖中E0、E1、E2為已知量)，重力加速度為g，設(shè)無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，M點(diǎn)所處的水平面為重力零勢(shì)能面．

(1)圖乙中表示電勢(shì)能隨位置變化的是哪條圖線？

(2)求重力勢(shì)能為E1時(shí)的橫坐標(biāo)x1和帶電小球的質(zhì)量m；

(3)求小球從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能Ek.

【答案】(1)圖線Ⅱ　(2) ,　　(3)

【解析】試題分析：判斷出電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)分布，判斷出正電荷下滑過(guò)程中電場(chǎng)力做功情況，即可判斷出電勢(shì)能的變化；由幾何關(guān)系求出x1的位置，利用E1=mgh即可求的質(zhì)量；在小球從N到M的過(guò)程中，利用動(dòng)能定理求小球到達(dá)M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能Ex。

(1)正Q電荷的電勢(shì)分布規(guī)律是離它越近電勢(shì)越高，帶正電的小球的電勢(shì)能為E＝qφ，可知正電荷從N點(diǎn)到M點(diǎn)的電勢(shì)能先增大后減小，故圖乙中表示電勢(shì)能隨位置變化的是圖線Ⅱ.

(2)電勢(shì)能為E1時(shí)，距M點(diǎn)的距離為

x1處重力勢(shì)能E1＝mgx1sin θ

可得

(3)在小球從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：mgasin θ＋E2－E0＝Ek－0，

解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】奧迪車有多種車型，如30TFSI、35TFSI、50TFSI，（每個(gè)車型字母前的數(shù)字稱為G值）G值用來(lái)表現(xiàn)車型的整體加速度感，數(shù)字越大，加速越快．G值的大小為車輛從靜止開(kāi)始加速到100km/h的平均加速度數(shù)值（其單位為國(guó)際基本單位）再乘以10．如圖為某一型號(hào)的奧迪尾標(biāo)，其值為50TFSI，則該型號(hào)車從靜止開(kāi)始加速到100km/h的時(shí)間約為（　�。�

A. 5.6 s B. 6.2 s C. 8.7 s D. 9.5 s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一個(gè)正點(diǎn)電荷固定在正方形的一個(gè)頂點(diǎn)D上，另一個(gè)帶電粒子射入該區(qū)域時(shí)，恰好能經(jīng)過(guò)正方形的另外三個(gè)頂點(diǎn)A、B、C，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 根據(jù)軌跡可判斷該帶電粒子帶正電

B. 粒子經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)速率大小關(guān)系是vB＞vA＝vC

C. 粒子在A、B、C三點(diǎn)的加速度大小關(guān)系是aA＝aC＞aB

D. A、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】第二屆夏季青年奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)已于2014年8月在南京成功舉行，青奧會(huì)比賽在“三大場(chǎng)館區(qū)”的15個(gè)不同競(jìng)賽場(chǎng)館進(jìn)行26個(gè)項(xiàng)目比賽，向世界奉獻(xiàn)了一屆精彩的青奧會(huì)．在考察下列運(yùn)動(dòng)員的比賽成績(jī)時(shí)，可視為質(zhì)點(diǎn)的是（ ）

A. 馬拉松 B. 跳水 C. 擊劍 D. 體操

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某小組按照正確的操作選得紙帶如圖。其中O是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)。用毫米刻度尺測(cè)量O到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中。（已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=9.80m/s2，重錘質(zhì)量為mkg，計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）

① 圖中的三個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是 段的讀數(shù)，應(yīng)記作 cm；

② 甲同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒， 他用AC段的平均速度作為B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即時(shí)速度vB，則求得該過(guò)程中重錘的動(dòng)能增加量△Ek= J， 重力勢(shì)能的減少量△Ep= J。這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使△Ek △Ep（選填“>”、“<” 或“=”）；

③ 乙同學(xué)根據(jù)同一條紙帶，同一組數(shù)據(jù)，也用重錘在OB段的運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)O記為第1個(gè)點(diǎn)，圖中的B是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第9個(gè)點(diǎn)。因此他用v=gt計(jì)算與B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即時(shí)速度vB，求得動(dòng)能的增加量△Ek= J。這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使△Ek △Ep（選填“>”、“<” 或“=”）。

④ 上述兩種處理方法中，你認(rèn)為合理的是 同學(xué)所采用的方法。（選填“甲”或“乙”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5∶1，原線圈接入圖乙所示的電壓，副線圈接火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(報(bào)警器未畫(huà)出)，電壓表和電流表均為理想電表，R0為定值電阻，RT為半導(dǎo)體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小，下列說(shuō)法正確的是( )

A. 圖乙中電壓的有效值為

B. 電壓表的示數(shù)為22 V

C. RT處出現(xiàn)火警時(shí)電流表示數(shù)減小

D. RT處出現(xiàn)火警時(shí)電阻R0消耗的電功率增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示的ABCDA循環(huán)，P1、P2、V1、V2均為已知量，已知A狀態(tài)的溫度為T(mén)0求：

①C狀態(tài)的溫度T；

②完成一個(gè)循環(huán)，氣體與外界熱交換的熱量Q（說(shuō)明是吸熱還是放熱）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚�(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系．

（1）實(shí)驗(yàn)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通過(guò)僅測(cè)量__（填選項(xiàng)前的符號(hào)），間接地解決這個(gè)問(wèn)題．

A．小球開(kāi)始釋放高度h

B．小球拋出點(diǎn)距地面的高度H

C．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程

（2）圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S 位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程．然后，把被碰小球靜置于軌道的水平部分，再將入射球從斜軌上S位置靜止釋放，與小球相碰，并多次重復(fù)．接下來(lái)要完成的必要步驟是______（填選項(xiàng)前的符號(hào)）．

A．用天平測(cè)量?jī)蓚�(gè)小球的質(zhì)量m1、m2

B．測(cè)量小球m1開(kāi)始釋放高度h

C．測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H

D．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N

E．測(cè)量平拋射程OP、OM、ON

（3）若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為____________________（用（2）中測(cè)量的量表示）；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為___________________（用（2）中測(cè)量的量表示）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑地面上并排放兩個(gè)相同的木塊，長(zhǎng)度皆為ｌ＝1.00ｍ，在左邊木塊的最左端放一小金屬塊，它的質(zhì)量等于一個(gè)木塊的質(zhì)量，開(kāi)始小金屬塊以初速度ｖ0＝2.00ｍ／ｓ向右滑動(dòng)，金屬塊與木塊之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.10，ｇ取10ｍ／ｓ2，求：木塊的最后速度．

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