如圖所示,在水平向右、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,兩個(gè)帶電量均為+q的小球AB通過(guò)兩根長(zhǎng)度均為L的絕緣細(xì)線懸掛.A球質(zhì)量為B球質(zhì)量的5倍,兩球靜止時(shí),兩細(xì)線與豎直方向的夾角分別為30°、60°.以懸掛點(diǎn)O作為零電勢(shì)和零重力勢(shì)能面.

(1)畫出B球的受力示意圖,并求B球的質(zhì)量mB

(2)用一個(gè)外力作用在A球上,把A球緩慢拉到最低點(diǎn)A’,兩球電勢(shì)能改變了多少?

(3)根據(jù)最小勢(shì)能原理,當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)的勢(shì)能最小時(shí),系統(tǒng)會(huì)處于穩(wěn)定平衡狀態(tài).撤去(2)問(wèn)中的外力,直至兩球在空氣阻力作用下再次靜止,此過(guò)程中, A、B兩球最小勢(shì)能(包括電勢(shì)能和重力勢(shì)能)為多大?(本小題忽略兩電荷之間的電勢(shì)能)

(1)圖略4個(gè)力:豎直向下的重力、水平向右的電場(chǎng)力、沿繩子方向的拉力和庫(kù)侖斥力(2分)

重力與電場(chǎng)力合力沿繩子,有

                                                     (3分)

(2)A的移動(dòng)不影響AB之間繩子的方向,當(dāng)A移動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),兩球都移動(dòng)了L/2,克服電場(chǎng)力做功,電勢(shì)能增量為ΔW=                          (4分)

(3)根據(jù)所給信息可知,最后小球A、B回到最初靜止的狀態(tài)時(shí)總勢(shì)能最小。 (2分)

此時(shí)總勢(shì)能

           (3分)

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)繩將一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球懸掛于O點(diǎn),平衡時(shí),小球位于B點(diǎn),此時(shí)繩與豎直方向的夾角為θ(θ<45°).已知重力加速度為g.求:
(1)小球靜止在B點(diǎn)時(shí)受到繩的拉力大。
(2)若將小球拉到O點(diǎn)等高的A點(diǎn)(此時(shí)繩拉直),然后釋放小球,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)受到繩的拉力大小.

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如圖所示,在水平向右的拉力F作用下,木塊在長(zhǎng)木板上向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為a.長(zhǎng)木板處于靜止?fàn)顟B(tài).已知,木塊質(zhì)量為m,長(zhǎng)木板質(zhì)量為M,長(zhǎng)木板與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2.地面對(duì)長(zhǎng)木板的摩擦力大小為( 。

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如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)繩將一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球懸掛于O點(diǎn),平衡時(shí),小球位于B點(diǎn),此時(shí)繩與豎直方向的夾角為θ(θ<45°).已知重力加速度為g.求:小球靜止在B點(diǎn)時(shí)受到繩的拉力大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在水平向右場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)由靜止釋放,在電場(chǎng)力的作用下經(jīng)時(shí)間t運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn).求:
(1)A、B兩點(diǎn)間的距離;
(2)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)場(chǎng)中,電勢(shì)能的變化量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的A點(diǎn),有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的油滴以速度v豎直向上運(yùn)動(dòng).已知當(dāng)油滴經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)B時(shí),速度大小也為v.求:
(1)場(chǎng)強(qiáng)E的大;
(2)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差.

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