【題目】空間有一靜電場(chǎng)，在x軸上的電場(chǎng)方向豎直向下，軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度大小按 E＝kx分布（x是軸上某點(diǎn)到 O點(diǎn)的距離），如圖所示。在O點(diǎn)正下方有一長(zhǎng)為L的絕緣細(xì)線連接 A、B兩個(gè)均帶負(fù)電的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），A 球距O點(diǎn)的距離為L，兩球恰好靜止，細(xì)繩處于張緊狀態(tài)。已知 A、B 兩球質(zhì)量均為m,B所帶電量為-q，k ，不計(jì)兩小球之間的靜電力作用。

（1）求A球的帶電量；

（2）畫(huà)出 A 球所受電場(chǎng)力F 與x的圖像；剪斷細(xì)線后，A球向上運(yùn)動(dòng)，求A球運(yùn)動(dòng)的最大速度vm；（提示：借助 F-x圖像可以確定電場(chǎng)力做功的規(guī)律）

（3）剪斷細(xì)線后，求B球的運(yùn)動(dòng)范圍。

【答案】(1)(2)，(3)

【解析】

(1)A、B兩球靜止時(shí)，A球所處位置場(chǎng)強(qiáng)為

B球所處位置場(chǎng)強(qiáng)為

對(duì)A、B由整體法得

解得

(2)A球所受電場(chǎng)力F與x的圖像如圖所示

剪斷細(xì)線后，A球向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)A球的加速度為零時(shí)，速度達(dá)到最大，此時(shí)A球距O點(diǎn)距離為：

解得

剪斷細(xì)線后，A球從運(yùn)動(dòng)到獲得最大速度，A球上升的高度為

由動(dòng)能定理得

由圖像可知，可得

解得

(3)剪斷細(xì)線后，設(shè)B球向下運(yùn)動(dòng)的最大位移為△x時(shí)，速度變?yōu)榱悖藭r(shí)B球所受電場(chǎng)力為

由動(dòng)能定理得

則有

解得

則B球的運(yùn)動(dòng)范圍是

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】如圖，半徑R = 1.0m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點(diǎn)B與長(zhǎng)為L＝0.5m的水平面BC相切于B點(diǎn)，BC離地面高h = 0.45m，C點(diǎn)與一傾角為θ = 37°的光滑斜面連接，質(zhì)量m＝1.0 kg的小滑塊從圓弧上某點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá)圓弧B點(diǎn)時(shí)小滑塊對(duì)圓弧的壓力剛好等于其重力的2倍,當(dāng)小滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)與一個(gè)質(zhì)量M=2.0kg的小球正碰，碰后返回恰好停在B點(diǎn)，已知滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)＝0.1。（sin37°=0.6 cos37°=0.8, g取l0 m/s2）

求：

（1）小滑塊應(yīng)從圓弧上離地面多高處釋放；

（2）小滑塊碰撞前與碰撞后的速度；

（3）碰撞后小球的速度；

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)線，且相鄰兩等勢(shì)線的電勢(shì)差相等．一正電荷在等勢(shì)線U3上時(shí)具有動(dòng)能為20J，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)線U1上時(shí)，速度恰好為零，令U2=0，那么，當(dāng)該電荷的電勢(shì)能為4J時(shí)，其動(dòng)能大小為：（ ）

A. 16J B. 10J C. 6J D. 4J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩塊大小、形狀完全相同的金屬板正對(duì)并且水平放置，構(gòu)成一個(gè)平行板電容器，將兩金屬板分別與電源正負(fù)極相連接，將與電源負(fù)極相連的極板接地，p是平行板中間的一點(diǎn)，如圖所示。下列判斷正確的是（ ）

A.保持開(kāi)關(guān)S閉合，下板向上移動(dòng)一小段距離，p點(diǎn)電勢(shì)升高

B.保持開(kāi)關(guān)S閉合，上板向下移動(dòng)一小段距離，p點(diǎn)電勢(shì)升高

C.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，下板向上移動(dòng)一小段距離，p點(diǎn)電勢(shì)升高

D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，上板向下移動(dòng)一小段距離，p點(diǎn)電勢(shì)升高

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，內(nèi)壁光滑的兩氣缸高均為H，橫截面積S左=2S右，左缸上端封閉，右缸上端與大氣連通，兩缸下部由體積不計(jì)的細(xì)管連通，除左缸頂部導(dǎo)熱外，兩氣缸其余部分均絕熱。M、N為兩個(gè)不計(jì)厚度、不計(jì)質(zhì)量的絕熱活塞，M上方和兩活塞下方分別封有密閉氣體A和B。起初兩活塞靜止，兩部分密閉氣體的溫度與外界相同，均為7C，活塞M距缸頂H，活塞N距缸頂H。外界大氣壓為p0，現(xiàn)通過(guò)電阻絲緩慢加熱密閉氣體B，當(dāng)活塞N恰好升至頂部時(shí)，求：

（1）此時(shí)M上方的密閉氣體A的壓強(qiáng)；

（2）此時(shí)活塞下方密閉氣體B的溫度；

（3）繼續(xù)緩慢加熱，使活塞M上升，求它上升H時(shí)活塞下方氣體B的溫度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列關(guān)于光電效應(yīng)的說(shuō)法中正確的是（　　）

A.普朗克提出了“光子說(shuō)”這一科學(xué)假說(shuō)

B.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，從金屬表面逸出的光電子速度大小均相等

C.用一束紫外線照射鋅板，和鋅板相連的驗(yàn)電器指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明鋅板帶負(fù)電

D.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，單位時(shí)間里照射到金屬表面的光子數(shù)越多，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)越多

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有a、b、c三點(diǎn)，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿電場(chǎng)線方向，bc和電場(chǎng)線方向成60°角，一個(gè)電荷量為q=4×10-8C的正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí)靜電力做功為W1=1.2×10-7J，求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E；

（2）電荷從b移到c，靜電力做功W2；

（3）a、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uac。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖1所示，光滑的平行豎直金屬導(dǎo)軌AB、CD相距L，在A、C之間接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間abcd矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為5d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一質(zhì)量為m、電阻為r、長(zhǎng)度也剛好為L的導(dǎo)體棒放在磁場(chǎng)下邊界ab上（與ab邊重合），現(xiàn)用一個(gè)豎直向上的力F拉導(dǎo)體棒，使它由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，已知導(dǎo)體棒離開(kāi)磁場(chǎng)前已開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直且保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，F隨導(dǎo)體棒與初始位置的距離x變化的情況如圖2所示，下列判斷正確的是（ ）

A. 導(dǎo)體棒離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度大小為

B. 導(dǎo)體棒經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量為

C. 離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)導(dǎo)體棒兩端電壓為

D. 導(dǎo)體棒經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，電阻R產(chǎn)生焦耳熱為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過(guò)程如p-V圖中從a到b的直線所示。在此過(guò)程中______。

A. 氣體溫度一直降低

B. 氣體內(nèi)能一直增加

C. 氣體一直對(duì)外做功

D. 氣體一直從外界吸熱

E. 氣體吸收的熱量一直全部用于對(duì)外做功

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