【題目】光滑絕緣半球槽的半徑為R，處在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一質(zhì)量為m的帶電量q的小球從槽的右端A處（與球心等高）無(wú)初速度沿軌道滑下，滑到最低點(diǎn)B時(shí)，球的速度為. 重力速度為g，求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E；

（2）電場(chǎng)中A，B間的電勢(shì)差U；

（3）帶電小球在滑動(dòng)過(guò)程中的最大速度。

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

(1)設(shè)電場(chǎng)力大小為F，做功為W，由題意，小球從A處沿槽滑到最低位置B的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理：

由以上兩式得：

(2)A、B間的電勢(shì)差為：

(3)小球在滑動(dòng)過(guò)程中最大速度的條件是小球沿軌道運(yùn)動(dòng)到某位置時(shí)切向合力為零。設(shè)此時(shí)小球和圓心間的連線與豎直方向的夾角為，如圖，

則有：

可得：

小球由A處到最大速度位置的過(guò)程中：

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】空間有兩平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線A、B，電流均為I，方向如圖所示，經(jīng)測(cè)量可得長(zhǎng)直導(dǎo)線B所受的安培力大小為F；如果在空間平行地放置另一通電長(zhǎng)直導(dǎo)線C，且三條導(dǎo)線正好是一正方體的三條棱，空間關(guān)系如圖所示，經(jīng)測(cè)量可得長(zhǎng)直導(dǎo)線B所受的安培力大小為F。已知通有電流i的長(zhǎng)直導(dǎo)線在距其r處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=（其中k為一常量），下列說(shuō)法中正確的是（　　）

A.長(zhǎng)直導(dǎo)線C的電流大小為I

B.長(zhǎng)直導(dǎo)線A對(duì)C的安培力大小為

C.長(zhǎng)直導(dǎo)線A對(duì)C所受的安培力大小為

D.長(zhǎng)直導(dǎo)線C所受的安培力方向垂直于BC平面

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌不計(jì)電阻水平放置，間距為L，有兩根長(zhǎng)度均為L、電阻均為R、質(zhì)量均為m的導(dǎo)體棒AB、CD平放在金屬導(dǎo)軌上。其中棒CD通過(guò)絕緣細(xì)繩、定滑輪與質(zhì)量也為m的重物相連，重物放在水平地面上，開始時(shí)細(xì)繩伸直但無(wú)彈力，棒CD與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，忽略其他摩擦和其他阻力，導(dǎo)軌間有一方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域的邊界滿足曲線方程：，單位為。CD棒處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中�，F(xiàn)從時(shí)刻開始，使棒AB在外力F的作用下以速度v從與y軸重合處開始沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中CD棒始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。

（1）求棒AB在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，外力F的最大功率；

（2）求棒AB通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，棒CD上產(chǎn)生的焦耳熱；

（3）若棒AB在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，重物始終未離開地面,且滿足：，求重物所受支持力大小隨時(shí)間變化的表達(dá)式。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在用如圖所示的裝置做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)：

(1)為了平衡摩擦力，實(shí)驗(yàn)中可以將長(zhǎng)木板的_______（選填“左端”或“右端”）適當(dāng)墊高，使小車?yán)┻^(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶自由下滑時(shí)能保持_______運(yùn)動(dòng)。

(2)為了使橡皮筋對(duì)小車做的功成整數(shù)倍增加，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋的規(guī)格要相同，拉伸到_____________________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，三條平行且等間距的虛線表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，電勢(shì)分別為10V、20V、30V，實(shí)線是一帶電粒子（不計(jì)重力）在該區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)到a、b、c三點(diǎn)處，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.電場(chǎng)力關(guān)系為

B.速度關(guān)系為

C.動(dòng)能大小關(guān)系為

D.電勢(shì)能大小關(guān)系為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖c所示，裝飾用的彩燈，串成一串串，接在220V電源上，觀察燈的結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，每個(gè)燈的燈絲（R1）引線上方繞有金屬電阻絲（R2），如圖a所示；即使R1斷了，R2仍能導(dǎo)電。下列對(duì)電路情況的幾種分析中正確的是（　　）

①根據(jù)工作特性，R1大于R2；

②根據(jù)工作特性，R1應(yīng)該小于R2；

③當(dāng)其中一個(gè)或幾個(gè)燈的燈絲斷了，其余的燈將變暗；

④當(dāng)其中一個(gè)或幾個(gè)燈的燈絲斷了，其余的燈將變亮。

A.①③

B.①④

C.②③

D.②④

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌右端與電阻R連接，金屬棒ab垂直置于導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．棒獲得初速度v后開始向右運(yùn)動(dòng)．

（1）指出ab棒中感應(yīng)電流的方向．

（2）ab棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，速度如何變化？請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出分析過(guò)程。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶上打的點(diǎn)計(jì)算出。

(1)下列做法正確的是____（填字母代號(hào)）；

A. 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是交流電源

B. 在平衡摩擦力和其他阻力時(shí)，應(yīng)將長(zhǎng)木板右端墊高

C. 每次改變小車質(zhì)量時(shí)，需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜角度

D. 作出a—M的圖像就可得到加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系

(2)本實(shí)驗(yàn)中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時(shí)，小車所受的拉力近似不變，實(shí)驗(yàn)應(yīng)滿足的條件是____；

(3)圖乙為實(shí)驗(yàn)中用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條較理想的紙帶，紙帶上A、B、C、D、E、F、G為七個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.1 s，距離如圖所示，小車的加速度大小是____m/s2（保留2位有效數(shù)字）；

(4)甲、乙兩同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn)，各自畫出了得到的a-F圖線，如圖丙所示，則兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)哪一個(gè)物理量的取值不同：________________；

(5)甲、乙兩同學(xué)又在實(shí)驗(yàn)室用插針?lè)▽?duì)如圖甲所示的同一玻璃磚做“測(cè)量玻璃折射率”的實(shí)驗(yàn)。圖乙是甲畫的光路示意圖，圖丙是乙兩同學(xué)畫的光路示意圖。以下是甲、乙兩同學(xué)對(duì)于實(shí)驗(yàn)的討論，其中正確的是（______）

A. 圖乙光路恰好經(jīng)過(guò)玻璃磚圓心，因此光沿P1P2從空氣進(jìn)入玻璃時(shí)沒(méi)有發(fā)生任何變化

B. 圖乙中，P1、P2及P3、P4之間的距離適當(dāng)大些，可減小實(shí)驗(yàn)誤差

C. 圖丙中沿著P8P7方向看P6、P5像時(shí)發(fā)現(xiàn)大頭針像邊上有七彩顏色，那是因?yàn)楣饨?jīng)過(guò)玻璃磚時(shí)發(fā)生了衍射現(xiàn)象

D. 圖乙中玻璃的折射率可表示為n=

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，平行實(shí)線代表電場(chǎng)線，方向未知，帶電量為1×10-2C的正電荷在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用。該電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，動(dòng)能損失了0.1J，若A點(diǎn)電勢(shì)為-10V，則（ ）

A.電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是圖中曲線②

B.電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是圖中曲線①

C.B點(diǎn)的電勢(shì)為零

D.電場(chǎng)線方向向右

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