【題目】如圖(a),長度L=0.8m的光滑桿左端固定一帶正電的點電荷A,其電荷量Q=;一質(zhì)量m=0.02kg,帶電量為q的小球B套在桿上。將桿沿水平方向固定于某非均勻外電場中,以桿左端為原點,沿桿向右為x軸正方向建立坐標系。點電荷A對小球B的作用力隨B位置x的變化關(guān)系如圖(b)中曲線I所示,小球B所受水平方向的合力隨B位置x的變化關(guān)系如圖(b)中曲線II所示,其中曲線II0.16≤x≤0.20x≥0.40范圍可近似看作直線。求:(靜電力常量

1)小球B所帶電量q;

2)非均勻外電場在x=0.3m處沿細桿方向的電場強度大小E;

3)在合電場中,x=0.4mx=0.6m之間的電勢差U。

4)已知小球在x=0.2m處獲得v=0.4m/s的初速度時,最遠可以運動到x=0.4m。若小球在x=0.16m處受到方向向右,大小為0.04N的恒力作用后,由靜止開始運動,為使小球能離開細桿,恒力作用的最小距離s是多少?

【答案】123800 V40.065m

【解析】1)由圖可知,當x=0.3m時,

因此。

2)設(shè)在x=0.3m處點電荷與小球間作用力為F2

F=F2+qE

因此

電場在x=0.3m處沿細桿方向的電場強度大小為3,方向水平向左。

3)根據(jù)圖像可知在x=0.4mx=0.6m之間合力做功大小

W=0.0040.2 J=810-4J

qU=W

可得

4)由圖可知小球從x=0.16mx=0.2m

電場力做功

小球從

電場力做功==

由圖可知小球從

電場力做功=0.004×0.4 J=

由動能定理+++=0

解得=

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學利用圖(a)所示電路測量量程為2.5 V的電壓表的內(nèi)阻(內(nèi)阻為數(shù)千歐姆),可供選擇的器材有:電阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω),滑動變阻器R1(最大阻值50 Ω),滑動變阻器R2(最大阻值5 kΩ),直流電源E電動勢3 V。開關(guān)1個,導線若干。

實驗步驟如下

①按電路原理圖(a)連接線路;

②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動變阻器的滑片移到與圖a中最左端所對應的位置,閉合開關(guān)S;

③調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表滿偏;

④保持滑動變阻器滑片位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電壓表的示數(shù)為2.00 V,記下電阻箱的阻值。

回答下列問題:

(1)試驗中應選擇滑動變阻器_______(填“”或“”)。

(2)根據(jù)圖(a)所示電路將圖(b)中實物圖連線。

3實驗步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0 Ω,若認為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變,計算可得電壓表的內(nèi)阻為_______Ω(結(jié)果保留到個位)。

4如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的,可推斷該表頭的滿刻度電流為_____(填正確答案標號)。

A100 μA B250 μA

C500 μA D1 mA

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在豎直平面內(nèi)圓弧AB和圓弧BC組成的光滑固定軌道,兩者在最低點B平滑連接。AB弧的半徑為R,BC弧的半徑為。一小球在A點正上方與A相距處由靜止開始自由下落,經(jīng)A點沿圓弧軌道運動。

1求小球在B、A兩點的動能之比;

2通過計算判斷小球能否沿軌道運動到C點。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某氣體的摩爾質(zhì)量為M,分子質(zhì)量為m若1摩爾該氣體的體積為Vm,密度為ρ,則該氣體單位體積分子數(shù)為(阿伏伽德羅常數(shù)為NA

A B C D

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某探究學習小組的同學欲驗證動能定理,他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置,另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙。當滑塊連接上紙帶,用細線通過滑輪掛上空的沙桶時,釋放沙桶,滑塊處于靜止狀態(tài)。若你是小組中的一位成員,要完成該項實驗。重力加速度為g

1)你認為還需要的實驗器材有____________。

2)實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙桶的總重力大小基本相等,細沙和沙桶的總質(zhì)量應滿足的實驗條件是____________________,實驗時首先要做的步驟是_______________。

3)在(2)的基礎(chǔ)上,某同學用天平稱量滑塊的質(zhì)量為M。往沙桶中裝入適量的細沙,用天平稱出此時細沙和沙桶的總質(zhì)量為m。讓沙桶帶動滑塊加速運動。用計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1v2v1v2)。則本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為______________。(用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】據(jù)媒體報道,到2013年底我國高速鐵路里程已達世界前列,若一列質(zhì)量為2×105kg的列車,在短短的490m距離內(nèi),速度由零增大到252km/h,在這個過程中,求:

(1)合外力對列車做的功W是多少?

(2)列車受到的平均合外力大小是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一定量的理想氣體從狀態(tài)M可以經(jīng)歷過程1或者過程2到達狀態(tài)N,其p–V圖象如圖所示。在過程1中,氣體始終與外界無熱量交換;在過程2中,氣體先經(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化。對于這兩個過程,下列說法正確的是_______。(填入正確答案標號。選對1個得2分,選對2個得3分,選對3個得4分;有選錯的得0分)

A.氣體經(jīng)歷過程1,其溫度降低

B.氣體經(jīng)歷過程1,其內(nèi)能減小

C.氣體在過程2中一直對外放熱

D.氣體在過程2中一直對外做功

E.氣體經(jīng)歷過程1的內(nèi)能改變量與經(jīng)歷過程2的相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強大于氣泡表面外側(cè)水的壓強,兩壓強差Δp與氣泡半徑r之間的關(guān)系為Δp=,其中σ=0.070 N/m。現(xiàn)讓水下10 m處一半徑為0.50 cm的氣泡緩慢上升。已知大氣壓強p0=1.0×105 Pa,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,重力加速度大小g=10 m/s2。

(i)求在水下10 m處氣泡內(nèi)外的壓強差;

(ii)忽略水溫隨水深的變化,在氣泡上升到十分接近水面時,求氣泡的半徑與其原來半徑之比的近似值。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某游樂園入口旁有一噴泉,噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中。為計算方便起見,假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度v0豎直向上噴出;玩具底部為平板(面積略大于S);水柱沖擊到玩具底板后,在豎直方向水的速度變?yōu)榱,在水平方向朝四周均勻散開。忽略空氣阻力。已知水的密度為ρ,重力加速度大小為g。求

(i)噴泉單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量;

(ii)玩具在空中懸停時,其底面相對于噴口的高度。

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