【題目】（12）如圖所示，同一豎直線上的A、B兩點(diǎn)，固定有等量的異種點(diǎn)電荷，電荷量為q，正、負(fù)如圖所示，△ABC為一等邊三角形(邊長為L)，CD為AB邊的中垂線，且與右側(cè)豎直光滑圓弧軌道的最低點(diǎn)C相切，已知圓弧的半徑為R，現(xiàn)把質(zhì)量為m、帶電荷量為＋Q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))由圓弧的最高點(diǎn)M靜止釋放，到最低點(diǎn)C時(shí)速度為v0.已知靜電力常量為k，現(xiàn)取D為電勢零點(diǎn)，求：

(1)小球在C點(diǎn)受到的電場力的大小和方向；

(2)在等量異種點(diǎn)電荷的電場中，M點(diǎn)的電勢φM.

【答案】(1)k 　方向豎直向下　(2)(mv－2mgR)

【解析】

試題(1)小球到達(dá)最低點(diǎn)C時(shí)，＋q與－q對其的電場力F1、F2是大小相等的，有F1＝F2＝k

又因?yàn)?/span>△ABC為等邊三角形，易知F1、F2的夾角是120°，所以二者的合力為F12＝k，且方向豎直向下．

(2)小球由最高點(diǎn)M運(yùn)動到C的過程中，由動能定理得

mgR＋QUMC＝mv

可得M、C兩點(diǎn)的電勢差為

UMC＝(mv－2mgR)

又等量異種點(diǎn)電荷中垂線上的電勢相等，即C、D兩點(diǎn)電勢相等，故M點(diǎn)的電勢為

φM＝UMC＝(mv－2mgR)．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】太陽系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運(yùn)動，當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到某地外行星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)稱為“行星沖日”。已知地球及各地外行星繞太陽運(yùn)動的軌道半徑如下表所示，則下列結(jié)論正確的是


地球

火星

木星

土星

天王星

海王星

軌道半徑（AU）

1．0

1．5

5．2

9．5

19

30

A．海王星繞太陽運(yùn)動的周期約為98．32年，相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔為1．006年

B．土星繞太陽運(yùn)動的周期約為29．28年，相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔為5．04年

C．天王星繞太陽運(yùn)動的周期約為52．82年，相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔為3．01年

D．木星繞太陽運(yùn)動的周期約為11．86年，相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔為1．09年

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在空軍演習(xí)中，某空降兵從飛機(jī)上跳下，他從跳離飛機(jī)到落地的過程中沿豎直方向運(yùn)動的v – t圖像如圖所示，則下列說法正確的是

A. 0~10s內(nèi)空降兵和傘整體所受重力大于空氣阻力

B. 第10s末空降兵打開降落傘，此后做勻減速運(yùn)動至第15s末

C. 10s~15s空降兵豎直方向的加速度向上，加速度大小在逐漸減小

D. 15s后空降兵保持勻速下落，此過程中機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)做“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖所示，在紙帶上依次選出7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)記為O、A、B、C、D、E和F，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔為T，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率是50 Hz。測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為x1=2.05 cm、x2=2.35 cm、x3=2.46 cm、x4=2.70 cm、x5=2.90 cm、x6=3.10 cm。

（1）打D點(diǎn)時(shí)紙帶的速度表達(dá)式為vD=__________，速度值vD=_______m/s（保留三位有效數(shù)字）。

（2）請根據(jù)以上數(shù)據(jù)在如圖所示的坐標(biāo)紙上作出小車運(yùn)動的v–t圖象__________。

（3）由v–t圖象知小車在做____________運(yùn)動。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，剛接觸輕彈簧的瞬間速度是5m/s，接觸彈簧后小球速度v和彈簧縮短的長度△x之間關(guān)系如圖所示，其中A為曲線的最高點(diǎn)．已知該小球重為2N，彈簧在受到撞擊至壓縮到最短的過程中始終發(fā)生彈性形變。下列說法不正確的是： （ ）

A. 小球的動能先變大后變小

B. 小球速度最大時(shí)受到的彈力為2N

C. 小球的機(jī)械能先增大后減小

D. 小球受到的最大彈力為12.2N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在火星與木星軌道之間有一小行星帶。假設(shè)該帶中的小行星只受到太陽的引力，并繞太陽做勻速圓周運(yùn)動。下列說法正確的是

A. 太陽對小行星的引力相同

B. 各小行星繞太陽運(yùn)動的周期小于一年

C. 小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于小行星帶外側(cè)小行星的向心加速度值

D. 小行星帶內(nèi)各小行星圓周運(yùn)動的線速度值大于 地球公轉(zhuǎn)的線速度值

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，半徑R=1.0m的光滑圓弧軌道ABC與足夠長的粗糙軌道CD在C處平滑連接，O為圓弧軌道ABC的圓心，B點(diǎn)為圓弧軌道的最低點(diǎn)，半徑OA、OC與OB的夾角分別為53°和37°，將一個(gè)質(zhì)量m=1.0kg的物體（視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)左側(cè)高為h=0.8m處的P點(diǎn)水平拋出，恰從A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道，已知物體與軌道CD間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度 ，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）物體水平拋出時(shí)的初速度大小 ；

（2）物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)受圓弧軌道支持力大小 ；

（3）物體在軌道CD上向上運(yùn)動的最大距離x。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一輛有四分之一圓弧的小車停在不光滑的水平地面上，質(zhì)量為m的小球從靜止開始由車的頂端無摩擦滑下，且小車始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，地面對小車的靜摩擦力最大值是（ ）

A． B． C．mg D．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的電路中,在滑動變阻器滑動片P由a滑到b的過程中，三只理想電壓表示數(shù)變化的絕對值分別為ΔU1、ΔU2、ΔU3，則下列各組數(shù)據(jù)中可能出現(xiàn)的是（ ）

A. ΔU1＝0、ΔU2＝2 V、ΔU3＝2 V

B. ΔU1＝1 V、ΔU2＝2 V、ΔU3＝3 V

C. ΔU1＝3 V、ΔU2＝1 V、ΔU3＝2 V

D. ΔU1＝1 V、ΔU2＝1 V、ΔU3＝2 V

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