(15分)如圖所示，在A點(diǎn)固定一正電荷，電量為Q，在離A高度為H的C處由靜止釋放某帶同種電荷的液珠，開(kāi)始運(yùn)動(dòng)瞬間的加速度大小恰好為重力加速度g。已知靜電常量為k，兩電荷均可看成點(diǎn)電荷，不計(jì)空氣阻力。求：

(1)液珠的比荷
(2)液珠速度最大時(shí)離A點(diǎn)的距離h。
(3)若已知在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，某點(diǎn)的電勢(shì)可表示成，其中r為該點(diǎn)到Q的距離（選無(wú)限遠(yuǎn)的電勢(shì)為零）。求液珠能到達(dá)的最高點(diǎn)B離A點(diǎn)的高度rB。

(1) q/m=2gh2/kQ    (2) h=  H    (3) rB=2H 

解析試題分析：(1) 設(shè)液珠的電量為q,質(zhì)量為m,由題意知，當(dāng)液珠在C點(diǎn)時(shí)
kQq/H2-mg=mg          比荷為q/m=2gh2/kQ 
(2)當(dāng)液珠速度最大時(shí)，kQq/h2=mg
得 h=H
(3) 設(shè)BC間的電勢(shì)差大小UCB,由題意得
UCB=φC-φB=kQ/H-kQ/rB
對(duì)由釋放至液珠到達(dá)最高點(diǎn)(速度為零)的全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理得
qUCB-mg(rB-H)=0
即 q(kQ/H-kQ)/rB -mg(rB-H)=0 
將第(1)問(wèn)的結(jié)果代入化簡(jiǎn)  rB2-3HrB+2H2=0 
解得： rB=2H   rB′=H(舍去)  
考點(diǎn)：本題考查牛頓第二定律、電勢(shì)差與電勢(shì)大小關(guān)系、電場(chǎng)力做功的應(yīng)用。

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：計(jì)算題

（12分）如圖所示，裝置BO′O可繞豎直軸O′O轉(zhuǎn)動(dòng)，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A與兩細(xì)線連接后分別系于B、C兩點(diǎn)，裝置靜止時(shí)細(xì)線AB水平，細(xì)線AC與豎直方向的夾角θ=37º。已知小球的質(zhì)量m=1kg，細(xì)線AC長(zhǎng)L＝1m，B點(diǎn)距轉(zhuǎn)軸的水平距離和距C點(diǎn)豎直距離相等。（重力加速度g取10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8）

（1）若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為時(shí)，細(xì)線AB上的張力為0而細(xì)線AC與豎直方向的夾角仍為37°，求角速度的大�。�
（2）若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為時(shí)，細(xì)線AB剛好豎直，且張力為0，求此時(shí)角速度的大��；
（3）裝置可以以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，試通過(guò)計(jì)算在坐標(biāo)圖中畫(huà)出細(xì)線AC上張力T隨角速度的平方變化的關(guān)系圖像

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示為糧食倉(cāng)庫(kù)中常用的皮帶傳輸裝置示意圖，它由兩臺(tái)皮帶傳送機(jī)組成，一臺(tái)水平傳送，A、B兩端相距；另一臺(tái)傾斜傳送，傳送帶與地面間的傾角，C、D兩端相距，B、C相距很近。水平傳送帶以沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)�，F(xiàn)將質(zhì)量為的一袋大米無(wú)初速度的放在A端，它隨傳送帶到達(dá)B點(diǎn)后，速度大小不變的傳到傾斜傳送帶的C端。米袋與兩傳送帶之間的動(dòng)摩擦因素均為，取。

（1）若傾斜傳送帶CD不轉(zhuǎn)動(dòng)，則米袋沿傳送帶CD所能上滑的最大距離是多少？
（2）若傾斜傳送帶CD以的速率沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，則米袋從C端運(yùn)動(dòng)到D端的時(shí)間為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，豎直桿AB上的P點(diǎn)用細(xì)線懸掛著一個(gè)小鉛球，球的半徑相對(duì)線長(zhǎng)可忽略不計(jì)，已知線長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.25m。當(dāng)AB桿繞自身以ω=4rad/s轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在細(xì)線的帶動(dòng)下在水平面上做圓錐擺運(yùn)動(dòng)。

求：細(xì)線與桿AB間的夾角θ的大小。（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(20分) 一傳送帶裝置示意圖如圖，其中傳送帶AB段是水平的，CD段是傾斜的，動(dòng)摩擦因數(shù)均為，AB段和CD段通過(guò)極短的BC段平滑連接．現(xiàn)將大量的質(zhì)量均為m的小貨箱一個(gè)一個(gè)在A處放到傳送帶上，放置時(shí)初速為零，經(jīng)傳送帶運(yùn)送到D處，D和A的高度差為h．穩(wěn)定工作時(shí)傳送帶速度保持不變，始終為v，CD段上各箱等距排列，相鄰兩箱的距離為L(zhǎng)．每個(gè)箱子在A處投放后，在到達(dá)B之前已經(jīng)相對(duì)于傳送帶靜止，且以后也不再滑動(dòng)（忽略經(jīng)BC段時(shí)的微小滑動(dòng)）．傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，傳送帶與輪子間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，不計(jì)輪軸處的摩擦．

（1）為了小貨箱到達(dá)B點(diǎn)前相對(duì)于傳動(dòng)帶靜止，AB段至少多長(zhǎng)？
（2）將每個(gè)小貨箱從A點(diǎn)運(yùn)送到D點(diǎn)，因摩擦產(chǎn)生了多少熱量？
（3）求電動(dòng)機(jī)的平均輸出功率？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

質(zhì)量m=1kg的小滑塊（可視為點(diǎn)）放在質(zhì)量M=1kg的長(zhǎng)木板右端，木板放在光滑水平面上。木板與滑塊之間摩擦系數(shù)μ=0.1，木板長(zhǎng)L =75cm。開(kāi)始二者均靜止�，F(xiàn)用水平恒力F沿板向右拉滑塊，如圖1-5所示。試求：

（1）為使滑塊和木板以相同的速度一起滑動(dòng)，力F應(yīng)滿足什么條件？
（2）用水平恒力F沿板方向向右拉滑塊，要使滑塊在0.5s時(shí)間從木板右端滑出，力F應(yīng)多大？
（3）滑塊剛剛從木板上滑出時(shí)，滑塊和木板滑行的距離各多大？取g=10m/s2。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(10分）已知某星球的自轉(zhuǎn)周期為T(mén)。，在該星球赤道上以初速度v豎直上拋一物體，經(jīng)t時(shí)間 后物體落回星球表面，已知物體在赤道上隨星球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a，要使赤道上的物體 “飄”起來(lái)，則該星球的轉(zhuǎn)動(dòng)周期T要變?yōu)槎啻螅?/p>

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖，一個(gè)質(zhì)量為0.6kg 的小球以某一初速度從P點(diǎn)水平拋出，恰好從光滑圓弧ABC的A點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓�。ú挥�(jì)空氣阻力，進(jìn)入圓弧時(shí)無(wú)機(jī)械能損失）。已知圓弧的半徑R=0.3m，θ="60" 0，小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度 v="4" m/s。（取g ="10" m/s2）求：

（1）小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0；
（2）P點(diǎn)與A點(diǎn)的水平距離和豎直高度；
（3）小球到達(dá)圓弧最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

過(guò)山車(chē)是游樂(lè)場(chǎng)中常見(jiàn)的設(shè)施。如圖是一種過(guò)山車(chē)的簡(jiǎn)易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)半徑R= 2.0m的圓形軌道組成，B、C分別是圓形軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)。一個(gè)質(zhì)量為m=1.0kg的小滑（可視為質(zhì)點(diǎn)），從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以v0= 12m/s的初速度沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，A、B間距L= 11.5m。小滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)。圓形軌道是光滑的，水平軌道足夠長(zhǎng)。取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小;
（2）滑塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)受到軌道的作用力大小F；
（3）滑塊最終停留點(diǎn)D（圖中未畫(huà)出）與起點(diǎn)A的距離d。

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