（10分） 如圖所示，一帶電平行板電容器水平放置，金屬板M上開有一小孔．有A、B、C三個質量均為m、電荷量均為＋q的帶電小球（可視為質點），其間用長為L的絕緣輕桿相連，處于豎直狀態(tài)．已知M、N兩板間距為3L，現(xiàn)使A小球恰好位于小孔中，由靜止釋放并讓三個帶電小球保持豎直下落，當A球到達N極板時速度剛好為零，求：

⑴三個小球從靜止開始運動到A球剛好到達N板的過程中，重力勢能的減少量；
⑵兩極板間的電壓；
⑶小球在運動過程中的最大速率．

⑴  9mgL    ⑵        ⑶  

解析試題分析：⑴設三個球重力勢能減少量為△Ep
△Ep= 9mgL                              2分
⑵設兩極板電壓為U ，由動能定理：W合＝△Ek
有3mg·3L－－－＝0
解得：U =           4分
⑶當小球受到的重力與電場力相等時，小球的速度最大vm
3mg=         解得 n=2
即：小球達到最大速度的位置是B球剛進入電場時的位置，由動能定理有：
3mg·L-= ×3mvm2
解得vm=         4分
考點：本題考查動能定理，意在考查學生的綜合分析能力．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖，已知斜面傾角30°，物體A質量mA=0.4kg，物體B質量mB=0.7kg，H=0.5m。B從靜止開始和A一起運動，B落地時速度v=2m／s。若g取10m／s2，繩的質量及繩的摩擦不計，求：

(1)物體A與斜面間的動摩擦因數(shù)。
(2)物體A沿足夠長的斜面滑動的最大距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

探究能力是進行物理學研究的重要能力之一.物體因繞軸轉動而具有的動能叫轉動動能，轉動動能的大小與物體轉動的角速度有關.為了研究某一砂輪的轉動動能Ek與角速度ω的關系，某同學采用了下述實驗方法進行探索.如圖所示，先讓砂輪由動力帶動勻速旋轉，測得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動力，由于克服轉軸間摩擦力做功，砂輪最后停下，測出砂輪脫離動力到停止轉動的圈數(shù)n，通過分析實驗數(shù)據(jù)得出結論.另外已測試砂輪轉軸的直徑為2 cm，轉軸間的摩擦力為10 N/π.經(jīng)實驗測得的幾組ω和n如下表所示:

ω/rad·s-1
0.5
1
2
3
4
n
5.0
20
80
180
320
Ek
 
 
 
 
 

(1)計算出砂輪每次脫離動力的轉動動能，并填入上表中.
(2)由上述數(shù)據(jù)推導出該砂輪的轉動動能Ek與角速度ω的關系式為        .
(3)若測得脫離動力后砂輪的角速度為2.5 rad/s，則它轉過45圈時的角速度為           rad/s 。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，ABDO是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，AB是半徑為R=15m的1/4圓周軌道，半徑OA處于水平位置，BDO是直徑為15m的半圓軌道，D為BDO軌道的中央。一個小球P從A點的正上方距水平半徑OA高H處自由落下，沿豎直平面內(nèi)的軌道通過D點時對軌道的壓力等于其重力的倍。取g=10m/s2。

（1）H的大�。�
（2）試討論此球能否到達BDO軌道的O點，并說明理由。
（3）小球沿軌道運動后再次落到軌道上的速度的大小是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

某金屬板M受到某種紫外線照射時會不停地發(fā)射電子，射出的電子具有不同的方向，其速度大小也不相同。在M旁放置一個金屬網(wǎng)N。如果用導線將MN連接起來，M射出的電子落到N上便會沿導線返回M，從而形成電流�，F(xiàn)在不把M、N直接相連，而如圖所示在M、N之間加一個電壓U，發(fā)現(xiàn)當U＞12.5V時電流表中就沒有電流。問：被這種紫外線照射出的電子，最大速度是多少？（已知電子質量me=0.91×10-30kg）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示， A、B、C、D為固定于豎直平面內(nèi)的閉合絕緣軌道，AB段、CD段均為半徑R＝1.6 m的半圓，BC、AD段水平，AD＝BC＝8 m．B、C之間的區(qū)域存在水平向右的有界勻強電場，場強E＝5×105 V/m.質量為m＝4×10－3kg、帶電量q＝＋1×10－8C的小環(huán)套在軌道上．小環(huán)與軌道AD段的動摩擦因數(shù)為μ＝，與軌道其余部分的摩擦忽略不計．現(xiàn)使小環(huán)在D點獲得沿軌道向左的初速度v0＝4 m/s，且在沿軌道AD段運動過程中始終受到方向豎直向上、大小隨速度變化的力F(變化關系如圖乙)作用，小環(huán)第一次到A點時對半圓軌道剛好無壓力．不計小環(huán)大小，g取10 m/s2.求：

（1）小環(huán)運動第一次到A時的速度多大？
（2）小環(huán)第一次回到D點時速度多大？
（3）小環(huán)經(jīng)過若干次循環(huán)運動達到穩(wěn)定運動狀態(tài)，此時到達D點時速度應不小于多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

在游樂節(jié)目中，選手需要借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺上，小明和小陽觀看后對此進行了討論。如圖所示，他們將選手簡化為質量m=60kg的質點， 選手抓住繩由靜止開始擺動，此時繩與豎直方向夾角=53o，繩的懸掛點O距水面的高度為H=3m.不考慮空氣阻力和繩的質量，浮臺露出水面的高度不計，水足夠深。取重力加速度， (，)

(1)求選手擺到最低點時對繩拉力的大小F；
(2)若繩長L="2m," 選手擺到最高點時松手落入水中。設水對選手的平均浮力，平均阻力，求選手落入水中的深度；
(3)若選手擺到最低點時松手，小明認為繩越長，在浮臺上的落點距岸邊越遠；小陽認為繩越短，落點距岸邊越遠，請通過推算說明你的觀點。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，固定斜面AB、CD與豎直光滑圓弧BC相切于B、C點，兩斜面的傾角θ=37°，圓弧BC半徑R=2m．一質量m=1kg的小滑塊（視為質點）從斜面AB上的P點由靜止沿斜面下滑，經(jīng)圓弧BC沖上斜面CD．已知P點與斜面底端B間的距離L1=6m，滑塊與兩斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.25，g=10m/s2．求：

（1）小滑塊第1次經(jīng)過圓弧最低點E時對圓弧軌道的壓力；
（2）小滑塊從靜止開始下滑到第n次到達B點的過程中在斜面AB上運動通過的總路程．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖．在Oxy平面的第一象限，存在以x軸y軸及雙曲線的一段（0≤x≤L，0≤y≤L）為邊界的勻強電場I；在第二象限存在以x=-L； x=-2L；y=0；y=L的勻強電場II．兩個電場大小均為E，不計電子所受重力．求

（1）從電場I的邊界B點處由靜止釋放電子，電子離開MNPQ時的位置;
（2）由電場I的AB曲線邊界處由靜止釋放電子離開MNPQ時的最小動能；

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