【題目】在同一豎直線上的A、B兩點(diǎn)，固定有等量的異種點(diǎn)電荷，電量為q，正、負(fù)如圖所示，ΔABC為一等邊三角形(邊長(zhǎng)為L)，CD與AB垂直且與右側(cè)豎直光滑的1/4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。已知靜電力恒量為k，重力加速度為g，現(xiàn)取D為電勢(shì)零點(diǎn)，求：

（1）小球在C點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的大小和方向；

（2） 在最低點(diǎn)C軌道對(duì)小球的支持力FN多大？

（3）在等量異種電荷A、B的電場(chǎng)中，M點(diǎn)的電勢(shì)φM?

【答案】（1） （2） （3）

【解析】試題分析：小球在C點(diǎn)時(shí)，受到+q和-q兩個(gè)電場(chǎng)力作用，根據(jù)庫(kù)侖定律和力的合成法求解；由牛頓運(yùn)動(dòng)定律，可得軌道對(duì)小球的支持力，球由最高點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得MC兩點(diǎn)的電勢(shì)差，又等量異種電荷中垂線上的電勢(shì)相等即C、D是等電勢(shì)，可得M點(diǎn)的電勢(shì)。

（1）+Q到達(dá)最低點(diǎn)C時(shí)，+q與-q對(duì)其的電場(chǎng)力F1、F2是大小相等的，有

又因?yàn)?/span>△ABC為一等邊三角形，易知F1、F2的夾角是120°

所以二者的合力為： ，且方向是豎直向下

（2）由牛頓運(yùn)動(dòng)定律：

可得軌道對(duì)小球的支持力：

（3）小球由最高點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：

可得MC兩點(diǎn)的電勢(shì)差為：

又等量異種電荷中垂線上的電勢(shì)相等即C、D是等電勢(shì)的

所以M點(diǎn)的電勢(shì)為：

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】研究小車勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示，其中斜面傾角θ可調(diào)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz，紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖（b）所示，其中每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個(gè)記錄點(diǎn)未畫(huà)出．

①部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．測(cè)量完畢，關(guān)閉電源，取出紙帶

B．接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后放開(kāi)小車

C．將小車依靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，小車尾部與紙帶相連

D．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，讓紙穿過(guò)限位孔

上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是：_______（用字母填寫(xiě)）

②圖（b）中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T=_______s

③計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度大小計(jì)算式為v5=_______．

④為了充分利用記錄數(shù)據(jù)，減小誤差，小車加速度大小的計(jì)算式應(yīng)為a=_______．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】避險(xiǎn)車道是指在長(zhǎng)陡下坡路段行車道外側(cè)增設(shè)的供速度失控車輛駛離正線安全減速的專用車道，是避免惡性交通事故的重要設(shè)施,由制動(dòng)坡床和防撞設(shè)施等組成,如圖豎直平面內(nèi),制動(dòng)坡床視為與水平面夾角為θ的斜面。一輛長(zhǎng)12 m的載有貨物的貨車因剎車失靈從干道駛?cè)胫苿?dòng)坡床,當(dāng)車速為23 m/s時(shí),車尾位于制動(dòng)坡床的底端,貨物開(kāi)始在車廂內(nèi)向車頭滑動(dòng),當(dāng)貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)了4 m時(shí),車頭距制動(dòng)坡床頂端38 m,再過(guò)一段時(shí)間,貨車停止。已知貨車質(zhì)量是貨物質(zhì)量的4倍,貨物與車廂間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4;貨車在制動(dòng)坡床上運(yùn)動(dòng)受到的坡床阻力大小為貨車和貨物總重的0.44倍。貨物與貨車分別視為小滑塊和平板,取cosθ=1,sinθ=0.1,g=10 m/s2。求:

（1）貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)時(shí)加速度的大小和方向;

（2）貨車的加速度大�。�

（3）貨物相對(duì)貨車滑動(dòng)4m時(shí)的時(shí)間和此時(shí)貨物的位移；

（4）制動(dòng)坡床的長(zhǎng)度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】第二屆夏季青年奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)將于2014年8月在南京舉行，青奧會(huì)比賽將在“三大場(chǎng)館區(qū)”的15個(gè)不同競(jìng)賽場(chǎng)館進(jìn)行26個(gè)項(xiàng)目比賽，將向世界奉獻(xiàn)一屆精彩的青奧會(huì)。在考察下列運(yùn)動(dòng)員的比賽成績(jī)時(shí)，可視為質(zhì)點(diǎn)的是（ ）

A.跳水B.環(huán)法自行車比賽C.擊劍D.體操

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)小球從光滑固定斜面頂端由靜止滑下，依次經(jīng)過(guò)A、B、C、D四點(diǎn)，已知經(jīng)過(guò)AB、BC和CD三段所用時(shí)間分別為t、2t和3t，通過(guò)AB段和BC段的位移分別為x1和x2，則下列說(shuō)法正確的是

A. 一定有x2=3x1

B. 小球在B點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小為

C. 小球的加速度大小為

D. CD段位移大小為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在一種“子母球”表演中，讓同一豎直線上的小球A和小球B，從距水平地面的高度為kh（k＞1）和h處同時(shí)由靜止釋放，如圖所示．設(shè)小球A、B的質(zhì)量分別為2m和m，小球與地面碰撞后以原速率反彈，忽略碰撞時(shí)間和空氣阻力．若要小球B在第一次上升過(guò)程中能與正在下落的小球A相碰，則k可以取下列哪些值（　　）

A.8
B.6
C.4
D.2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】將如圖所示的交變電壓加在平行板電容器A、B兩極板上，開(kāi)始B板電勢(shì)比A板電勢(shì)高，這時(shí)有一個(gè)原來(lái)靜止的電子正處在兩板的中間，它在靜電力作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，設(shè)A、B兩極板間的距離足夠大，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．電子一直向著A板運(yùn)動(dòng)

B．電子一直向著B(niǎo)板運(yùn)動(dòng)

C．電子先向A板運(yùn)動(dòng)，然后返回向B板運(yùn)動(dòng)，之后在A、B兩板間做周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)

D．電子先向B板運(yùn)動(dòng)，然后返回向A板運(yùn)動(dòng)，之后在A、B兩板間做周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，QB段為一半徑為R=1m的光滑圓弧軌道，AQ段為一長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1m的粗糙水平軌道，兩軌道相切于Q點(diǎn)，Q在圓心O的正下方，整個(gè)軌道位于同一豎直平面內(nèi)。物塊P的質(zhì)量為m=1kg（可視為質(zhì)點(diǎn)），P與AQ間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，若物塊P以速度v0從A點(diǎn)滑上水平軌道，到C點(diǎn)后又返回A點(diǎn)時(shí)恰好靜止。（取g=10m/s2）求：
（1）v0的大��；
（2）物塊P第一次剛通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示甲、乙兩個(gè)電路，都是由一個(gè)靈敏電流計(jì)G和一個(gè)變阻器R組成，它們之中一個(gè)是測(cè)電壓的電壓表，另一個(gè)是測(cè)電流的電流表，那么以下結(jié)論中正確的是(　　)

A. 甲表是電壓表，乙表是電流表

B. R增大時(shí)甲表量程增大

C. R增大時(shí)乙表量程增大

D. 上述說(shuō)法都不對(duì)

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