(14分)如圖所示,固定于同一條豎直線上的A、B是兩個(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷,電荷量分別為+Q和-Q,A、B相距為2d.MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿,另有一個(gè)穿過細(xì)桿的帶電小球p,其質(zhì)量為m、電荷量為+q(可視為點(diǎn)電荷,不影響電場(chǎng)的分布.),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(dòng)到距C點(diǎn)距離為d的O點(diǎn)時(shí)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(shì)差UCO;
(2)小球p在O點(diǎn)時(shí)的加速度;
(3)小球p經(jīng)過與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時(shí)的速度大。
(1)(2)(3)

試題分析:(1)小球p由C運(yùn)動(dòng)到O時(shí),由動(dòng)能定理,
得:               (+3分)
             (+1分)
(2) 小球p經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)受力如圖:

由庫(kù)侖定律得:
           (+1分)
它們的合力為:       (+1分)
∴p在O點(diǎn)處的加速度         (+2分)
方向豎直向下            (+1分)
(3)由電場(chǎng)特點(diǎn)可知,在C、D間電場(chǎng)的分布是對(duì)稱的    
即小球p由C運(yùn)動(dòng)到O與由O運(yùn)動(dòng)到D的過程中合外力做的功是相等的,  (+2分)
運(yùn)用動(dòng)能定理            (+2分)
解得           (+1分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,M、N是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板。質(zhì)量為m,電量為-q的帶電粒子,以初速v0由小孔進(jìn)入電場(chǎng),當(dāng)M、N間電壓為U時(shí),粒子剛好能到達(dá)N板,不計(jì)帶電粒子所受重力,如果要使這個(gè)帶電粒子能到達(dá)M、N兩板間距的1/2處返回,則下述措施能滿足要求的是(  )
A.使初速度減為原來的一半
B.使M、N間電壓加倍
C.使M、N間電壓提高到原來的4倍
D.使初速度和M、N間電壓都加倍

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

相同材料制成的滑道 ABC,其中 AB 段為曲面,BC 段為水平面.現(xiàn)有質(zhì)量為 m 的木塊,從距離水平面 h 高處的 A點(diǎn)由靜止釋放,滑到 B 點(diǎn)過程中克服摩擦力做功為;木塊通過 B 點(diǎn)后繼續(xù)滑行2h 距離后,在 C 點(diǎn)停下來,則木塊與曲面間的動(dòng)摩擦因數(shù)應(yīng)為
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,固定在地面上的光滑圓弧軌道AB、EF,他們的圓心角均為90°,半徑均為R。一質(zhì)量為m ,上表面長(zhǎng)也為R的小車靜止在光滑水平面CD上,小車上表面與軌道AB、EF的末端B、E相切。一質(zhì)量為m的物體(大小不計(jì))從軌道AB的A點(diǎn)由靜止下滑,由末端B滑上小車,小車在摩擦力的作用下向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小車右端與壁DE剛接觸時(shí),物體m恰好滑動(dòng)到小車右端且與小車共速。小車與DE相碰后立即停止運(yùn)動(dòng)但不粘連,物體則繼續(xù)滑上圓弧軌道EF,以后又滑下來沖上小車。求:

(1)物體從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)時(shí)的速率;
(2)物體與小車之間的滑動(dòng)摩擦力;
(3)水平面CD的長(zhǎng)度;
(4)當(dāng)物體再?gòu)能壍繣F滑下并滑上小車后,如果小車與壁BC相碰后速度也立即變?yōu)榱,最后物體m停在小車上的Q點(diǎn),則Q點(diǎn)距小車右端的距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)在一次國(guó)際城市運(yùn)動(dòng)會(huì)中,要求運(yùn)動(dòng)員從高為H的平臺(tái)上A點(diǎn),由靜止出發(fā),沿著動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的滑道向下運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后水平滑出,最后落在水池中,如圖所示,設(shè)滑道的水平距離為L(zhǎng),B點(diǎn)的高度h可由運(yùn)動(dòng)員自由調(diào)節(jié)(取g=10m/s2),求:

⑴運(yùn)動(dòng)員到達(dá)B點(diǎn)的速度與高度h的關(guān)系;
⑵運(yùn)動(dòng)員要達(dá)到最大水平運(yùn)動(dòng)距離,B點(diǎn)的高度h應(yīng)調(diào)為多大?對(duì)應(yīng)的最大水平距離smax為多少?
⑶若圖中H=4m,L=5m,動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,則水平運(yùn)動(dòng)距離要達(dá)到7m,h值應(yīng)為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,小木塊P和長(zhǎng)木板Q疊放后靜置于光滑水平面上。P、Q的接觸面是粗糙的。用足夠大的水平力F拉Q,P、Q間有相對(duì)滑動(dòng)。在P從Q左端滑落以前,關(guān)于水平力F的下列說法中正確的是
A.F做的功大于P、Q動(dòng)能增量之和
B.F做的功等于P、Q動(dòng)能增量之和
C.F的沖量大于P、Q動(dòng)量增量之和
D.F的沖量等于P、Q動(dòng)量增量之和

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖,水平地面上,質(zhì)量為4m的凹槽被一特殊裝置鎖定處于靜止?fàn)顟B(tài),凹槽內(nèi)質(zhì)量為m的小木塊壓縮輕質(zhì)彈簧后用細(xì)線固定(彈簧與小木塊不粘連),此時(shí)小木塊距離凹槽右側(cè)為x;現(xiàn)細(xì)線被燒斷,木塊被彈簧彈出后與凹槽碰撞并粘連,同時(shí)裝置鎖定解除;此后木塊與凹槽一起向右運(yùn)動(dòng),測(cè)得凹槽在地面上移動(dòng)的距離為s;設(shè)凹槽與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,凹槽內(nèi)表面與木塊的動(dòng)摩擦因數(shù)為µ2,重力加速度為g,求:

(1)木塊與凹槽碰撞后瞬間的共同速度大小v;
(2)細(xì)線被燒斷前彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示為研究電子槍中電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化模型示意圖.在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi),存在兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ,兩電場(chǎng)的邊界均是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形(不計(jì)電子所受重力)。

(1)在該區(qū)域AB邊的中點(diǎn)處由靜止釋放電子,求電子離開ABCD區(qū)域的位置.
(2)在電場(chǎng)Ⅰ區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置由靜止釋放電子,電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開,求所有釋放點(diǎn)的位置.
(3)若將左側(cè)電場(chǎng)Ⅱ整體水平向右移動(dòng)L/n(n≥1),仍使電子從ABCD區(qū)域左下角D處離開(D不隨電場(chǎng)移動(dòng)),求在電場(chǎng)Ⅰ區(qū)域內(nèi)由靜止釋放電子的所有位置。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在顯像管的電子槍中,從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng),設(shè)其初速度為零,經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束.已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m,則在剛射出加速電場(chǎng)時(shí),一小段長(zhǎng)為Δl的電子束內(nèi)的電子個(gè)數(shù)是(   )
A.B.C.D.

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