【題目】如圖所示，固定于同一條豎直線上的點(diǎn)電荷A、B相距為2d，電量分別為+Q和﹣Q．MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿，另有一個穿過細(xì)桿的帶電小球p，質(zhì)量為m、電量為+q（可視為點(diǎn)電荷，q遠(yuǎn)小于Q），現(xiàn)將小球p從與點(diǎn)電荷A等高的C處由靜止開始釋放，小球p向下運(yùn)動到距C點(diǎn)距離為d的O點(diǎn)時，速度為v．已知MN與AB之間的距離為d，靜電力常量為k，重力加速度為g．

求：
（1）C、O間的電勢差UCO；
（2）小球p經(jīng)過O點(diǎn)時的加速度；
（3）小球p經(jīng)過與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時速度的大�。�

【答案】
（1）解：小球p由C運(yùn)動到O時，由動能定理可知：

由此得：

答：C、O間的電勢差


（2）解：小球p經(jīng)過O點(diǎn)時受力如圖，由庫侖定律有：

它們的合力為：

由牛頓第二定律有：mg+F=ma

得：

答：小球p經(jīng)過O點(diǎn)時的加速度


（3）解：小球p由O運(yùn)動到D的過程中，由動能定理：

由電場特點(diǎn)可知：UCO=UOD

由以上關(guān)系及（1）中方程解得：

答：小球p經(jīng)過與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時速度的大小為


【解析】（1）根據(jù)動能定理求出C、O間的電勢差．（2）先求出小球p在O點(diǎn)時所受的合力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度．（3）由電場特點(diǎn)可知：UCO=UOD，對小球p由O運(yùn)動到D的過程運(yùn)用動能定理，求出小球運(yùn)動到D點(diǎn)的速度大�。�
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解動能定理的綜合應(yīng)用的相關(guān)知識，掌握應(yīng)用動能定理只考慮初、末狀態(tài)，沒有守恒條件的限制，也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時間的動力學(xué)問題，都可以用動能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運(yùn)動定律和機(jī)械能守恒定律簡捷．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)=0.50m，左端接一電阻R=0.20歐，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，并能無摩擦的沿導(dǎo)軌滑動，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計，當(dāng)ab以=4.0m/s的速度水平向右勻速滑動時，求：

（1）ab棒中感應(yīng)點(diǎn)動勢的大��；
（2）回路中感應(yīng)電流的大�。�
（3）ab棒中哪端電勢高；
（4）維持ab棒做勻速運(yùn)動的水平外力F．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶AB長為16m，傳送帶以6.0m/s的速度勻速運(yùn)動，現(xiàn)在水平傳送帶A處無初速度放一質(zhì)量為m小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）,水平傳送帶與物體之間的動摩擦因數(shù)為0.2；（g=10m/s2）. 求：

（1）小物體從A運(yùn)動到B所用的時間為多少？

（2）若要使小物體從A運(yùn)動到B所用的時間最短，則傳送帶的速度至少應(yīng)為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用靜電的方法來清除空氣中的灰塵，需要首先設(shè)法使空氣中的灰塵帶上一定的電荷，然后利用靜電場對電荷的作用力，使灰塵運(yùn)動到指定的區(qū)域進(jìn)行收集。為簡化計算，可認(rèn)為每個灰塵顆粒的質(zhì)量及其所帶電荷量均相同，設(shè)每個灰塵所帶電荷量為q，其所受空氣阻力與其速度大小成正比，表達(dá)式為F阻=kv（式中k為大于0的已知常量）。由于灰塵顆粒的質(zhì)量較小，為簡化計算，灰塵顆粒在空氣中受電場力作用后達(dá)到電場力與空氣阻力相等的過程所用的時間及通過的位移均可忽略不計，同時也不計灰塵顆粒之間的作用力及灰塵所受重力的影響。

（1）有一種靜電除塵的設(shè)計方案是這樣的，需要除塵的空間是一個高為H的絕緣圓桶形容器的內(nèi)部區(qū)域，將一對與圓桶半徑相等的圓形薄金屬板平行置于圓桶的上、下兩端，恰好能將圓桶封閉，如圖10甲所示。在圓桶上、下兩金屬板間加上恒定的電壓U（圓桶內(nèi)空間的電場可視為勻強(qiáng)電場），便可以在一段時間內(nèi)將圓桶區(qū)域內(nèi)的帶電灰塵顆粒完全吸附在金屬板上，從而達(dá)到除塵的作用。求灰塵顆粒運(yùn)動可達(dá)到的最大速率 __________；

（2）對于一個待除塵的半徑為R的絕緣圓桶形容器內(nèi)部區(qū)域，還可以設(shè)計另一種靜電除塵的方案：沿圓桶的軸線有一根細(xì)直導(dǎo)線作為電極，緊貼圓桶內(nèi)壁加一個薄金屬桶作為另一電極。在直導(dǎo)線電極外面套有一個由絕緣材料制成的半徑為R0的圓桶形保護(hù)管，其軸線與直導(dǎo)線重合，如圖10乙所示。若在兩電極間加上恒定的電壓，使得桶壁處電場強(qiáng)度的大小恰好等于第（1）問的方案中圓桶內(nèi)電場強(qiáng)度的大小，且已知此方案中沿圓桶半徑方向電場強(qiáng)度大小E的分布情況為E∝1/r，式中r為所研究的點(diǎn)與直導(dǎo)線的距離。

①試通過計算分析，帶電灰塵顆粒從保護(hù)管外壁運(yùn)動到圓桶內(nèi)壁的過程中，其瞬時速度大小v隨其與直導(dǎo)線的距離r之間的關(guān)系________；

②對于直線運(yùn)動，教科書中講解了由v - t圖象下的面積求位移的方法。請你借鑒此方法，利用v隨r變化的關(guān)系，畫出1/v隨r變化的圖象，根據(jù)圖象的面積求出帶電灰塵顆粒從保護(hù)管外壁運(yùn)動到圓桶內(nèi)壁的時間____________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，ab和cd是位于水平面內(nèi)的平行金屬軌道，間距為l，其電阻可忽略不計，ac之間連接一阻值為R的電阻．ef為一垂直于ab和cd的金屬桿，它與ad和cd接觸良好并可沿軌道方向無摩擦地滑動．電阻可忽略．整個裝置處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于圖中紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，當(dāng)施外力使桿ef以速度v向右勻速運(yùn)動時，桿ef所受的安培力大小為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，三個電阻R1、R2、R3的阻值相同，允許消耗的最大功率分別為10w、10W，4W，此電路中允許消耗的最大功率為（ ）

A.24 W
B.16 W
C.12 W
D.15 W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，打點(diǎn)計時器應(yīng)接在______(選填“交流”或“直流”)電源上，每隔______s打一次點(diǎn)(打點(diǎn)計時器電源的頻率為50Hz)．如圖所示為某同學(xué)打出的一條紙帶，他按打點(diǎn)先后順序每5個點(diǎn)取1個計數(shù)點(diǎn)，得到了O、A、B、C、D等幾個計數(shù)點(diǎn)，并用刻度尺量得OA=1.50cm，AB=1.90cm，BC=2.30cm，CD=2.70cm，則打C點(diǎn)時小車的速度大小為_______m/s；小車運(yùn)動的加速度大小a= _______m/s2.（兩個計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為的球置于斜面上，被一個豎直擋板擋住．現(xiàn)用一個力拉斜面，使斜面在水平面上向右做加速度為的勻加速直線運(yùn)動，忽略一切摩擦，以下說法正確的是（ ）

A. 若加速度增大，豎直擋板對球的彈力增大

B. 若加速度足夠大，斜面對球的彈力可能為零

C. 斜面和擋板對球的彈力及球的重力的的合力等于

D. 無論加速度大小如何，斜面對球一定有彈力的作用，而且該彈力是一個定值

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電源的電動勢和內(nèi)電阻的測量是高中階段重要的實驗．
在某次實驗中，實驗室可以提供的器材有：
a．待測電池：電動勢E（約3V）、內(nèi)電阻r（約1Ω）
b．電流表：量程500μA，內(nèi)阻為400Ω
c．電流表：量程1A，內(nèi)阻約0.2Ω
d．滑動變阻器：阻值0～600Ω，額定電流0.5A
e．滑動變阻器：阻值0～20Ω，額定電流2.5A
f．定值電阻7600Ω
g．定值電阻600Ω
（1）某實驗小組根據(jù)實驗室提供的器材，設(shè)計的實驗電路如圖所示，根據(jù)實驗?zāi)康暮驮撾娐吩韴D，電路中電流表A1 應(yīng)選擇 ， 電流表A2 應(yīng)選擇 ， 滑動變阻器R1應(yīng)選擇 ， 定值電阻R2應(yīng)選擇（請?zhí)顚懫鞑那暗淖帜福?/span>

（2）根據(jù)實驗原理圖可以寫出電源的電動勢和電源內(nèi)阻的關(guān)系為 ， 式中各物理量的意義為 ．

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