【題目】如圖所示,沿水平方向放置一條平直光滑槽,它垂直穿過開有小孔的兩平行薄板,板相距3.5L。槽內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球ABA球帶電量為+q,B球帶電量為-3q,兩球由長(zhǎng)為2L的輕桿相連,組成一帶電系統(tǒng)。最初AB分別靜止于左板的兩側(cè),離板的距離均為L。若視小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn),不計(jì)輕桿的質(zhì)量,現(xiàn)在兩板之間加上與槽平行,場(chǎng)強(qiáng)為E的向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)后(設(shè)槽和輕桿由特殊絕緣材料制成,不影響電場(chǎng)的分布),帶電系統(tǒng)開始運(yùn)動(dòng)。試求:

1)從開始運(yùn)動(dòng)到B球剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí),帶電系統(tǒng)電勢(shì)能的改變量E;

2)以右板電勢(shì)為零,帶電系統(tǒng)從開始運(yùn)動(dòng)到速度第一次為零時(shí),A球所在位置的電勢(shì)φ為多大?

3)帶電系統(tǒng)從開始運(yùn)動(dòng)到速度第一次為零所需的時(shí)間。

【答案】(1)-EqL(2)EL(3)

【解析】1)設(shè)球B剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí),電場(chǎng)力做功使帶電系統(tǒng)電勢(shì)能減少E=-EqL
2)設(shè)B進(jìn)入電場(chǎng)后帶電系統(tǒng)又運(yùn)動(dòng)了s速度變?yōu)榱悖?/span>
由動(dòng)能定理得EqL+Eqs-3Eqs=0
解得s= ,即離右板距離為L帶電系統(tǒng)速度第一次為零
以右板電勢(shì)為零,速度第一次為零的位置電勢(shì)大于零,所以帶電系統(tǒng)速度第一次為零時(shí),球A所在位置的電勢(shì)為UA=EL
3)設(shè)A球運(yùn)動(dòng)了L時(shí)速度為v1,由動(dòng)能定理得
qEL=2mv12
解得,
L=t1得運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1=2
A球運(yùn)動(dòng)s時(shí)加速度為a2,a2=-=-a1
0=v1+a2t2,得t2=t1
所以帶電系統(tǒng)速度第一次為零所需的時(shí)間為t=t1+t2=3

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于重心,下列說法正確的是( )

A.重心是物體內(nèi)重力最大的點(diǎn)

B.任何幾何形狀規(guī)則的物體的重心必與幾何中心重合

C.重心是重力的作用點(diǎn),它總是在物體上,不可能在物體外

D.重心是物體各部分所受重力的合力的作用點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B、C三球的質(zhì)量均為m,輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端,另一端與A球相連,A、B間由一輕質(zhì)細(xì)線連接,B、C間由一輕桿相連,傾角為的光滑斜面固定在地面上,彈簧、細(xì)線與輕桿均平行于斜面,初始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),細(xì)線被燒斷的瞬間,下列說法正確的是

A、A球的加速度沿斜面向上,大小為

B、C球的受力情況未變,加速度為0

C、B、C兩球的加速度均沿斜面向下,大小均為

D、B、C之間的彈力大小為0

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】未來在一個(gè)未知星球上用如圖甲所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.懸點(diǎn)O正下方P點(diǎn)處有水平放置的熾熱電熱絲,當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷,小球由于慣性向前飛出做平拋運(yùn)動(dòng).現(xiàn)對(duì)小球采用頻閃數(shù)碼照相機(jī)連續(xù)拍攝.在有坐標(biāo)紙的背景屏前,拍下了小球在做平拋運(yùn)動(dòng)過程中的多張照片,經(jīng)合成后,照片如圖乙所示.a、bc、d為連續(xù)四次拍下的小球位置,已知照相機(jī)連續(xù)拍照的時(shí)間間隔是0.10s,照片大小如圖中坐標(biāo)所示,又知該照片的長(zhǎng)度與實(shí)際背景屏的長(zhǎng)度之比為12,則:

1)由以上信息,可知a點(diǎn)_____(選填不是)小球的拋出點(diǎn);

2)由以上及圖信息,可以推算出該星球表面的重力加速度為_____m/s2;

3)由以上及圖信息可以算出小球平拋的初速度是_____ m/s;

4)由以上及圖信息可以算出小球在b點(diǎn)時(shí)的速度是_____ m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖中K、L、M為靜電場(chǎng)中的3個(gè)相距很近的等勢(shì)面(K、M之間無(wú)電荷).一帶電粒子射入此靜電場(chǎng)中后,依abcde軌跡運(yùn)動(dòng).已知電勢(shì)φK<φL<φM , ULK=UML , 且粒子在ab段做減速運(yùn)動(dòng).下列說法中正確的是(不計(jì)重力)( )

A.粒子帶正電
B.粒子在a點(diǎn)的加速度小于在c點(diǎn)的加速度
C.粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能大于在e點(diǎn)的動(dòng)能
D.粒子從c點(diǎn)的電勢(shì)能大于在d點(diǎn)的電勢(shì)能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某種角速度計(jì),其結(jié)構(gòu)如圖所示。當(dāng)整個(gè)裝置繞軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),元件A相對(duì)于轉(zhuǎn)軸發(fā)生位移并通過滑動(dòng)變阻器輸出電壓,電壓傳感器(傳感器內(nèi)阻無(wú)限大)接收相應(yīng)的電壓信號(hào)。已知A的質(zhì)量為m,彈簧的勁度系數(shù)為k、自然長(zhǎng)度為l,電源的電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻不計(jì);瑒(dòng)變阻器總長(zhǎng)也為l,電阻分布均勻,裝置靜止時(shí)滑片P在變阻器的最左端B端,當(dāng)系統(tǒng)以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),不計(jì)摩擦,則(

A. 電路中電流隨角速度的增大而增大

B. 電路中電流隨角速度的增大而減小

C. 彈簧的伸長(zhǎng)量為

D. 輸出電壓U的函數(shù)式為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖1所示,半徑R=0.45m的光滑1/4圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi),B為軌道的最低點(diǎn),B點(diǎn)右側(cè)的光滑的水平面上緊挨B點(diǎn)有一靜止的小平板車,平板車質(zhì)量M=lkg,長(zhǎng)度l=1m,小車的上表面與B點(diǎn)等高,距地面高度h=0.2m.質(zhì)量m=lkg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從圓弧最高點(diǎn)A由靜止釋放.取g=10m/s2.試求:

(1)物塊滑到軌道上的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大。

(2)若鎖定平板車并在上表面鋪上一種特殊材料,其動(dòng)摩擦因數(shù)從左向右隨距離均勻變化如圖2所示,求物塊滑離平板車時(shí)的速率;

(3)若解除平板車的鎖定并撤去上表面鋪的材料后,物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,物塊仍從圓弧最高點(diǎn)A由靜止釋放,求物塊落地時(shí)距平板車右端的水平距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一帶電油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示,電場(chǎng)方向豎直向下。若不計(jì)空氣阻力,則此帶電油滴從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中,能量變化情況為 ( )

A. 動(dòng)能減小

B. 電勢(shì)能增加

C. 動(dòng)能和電勢(shì)能之和增加

D. 重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和減小

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【題目】力學(xué)中,選定下列哪組物理量為國(guó)際單位制中的基本物理量

A. 力、長(zhǎng)度、質(zhì)量 B. 速度、質(zhì)量、時(shí)間

C. 長(zhǎng)度、力、時(shí)間 D. 長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間

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