【題目】如圖甲所示,MP、N為直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn),NMMP間的夾角,MP中點(diǎn)處固定一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷,粗糙絕緣桿MN的長(zhǎng),沿MN方向建立x(M點(diǎn)處),今在桿上穿一帶正電小球(可視為點(diǎn)電荷),自N點(diǎn)由靜止釋放,小 球的重力勢(shì)能和電勢(shì)能隨位置的變化圖象如圖乙(a)、(b)所示,圖中電勢(shì)能,已知小球的電荷量,質(zhì)量m=1.0kg,,重力加速度g=10m/s2

(1)若小球下滑至圖中橫坐標(biāo)處時(shí),桿對(duì)它的彈力恰好為零,求固定在中點(diǎn)處正點(diǎn)電荷的電荷量Q

(2)求小球在橫坐標(biāo)處的電勢(shì)能;

(3)若該小球從M點(diǎn)以初速度沿軸向上運(yùn)動(dòng),恰好能運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn),然后再返回到M點(diǎn),求小球返回到M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能

【答案】(1)6.40×l0-5C(2)1.92J;(3)2.976J

【解析】

(1)處,根據(jù)受力分析可知:

其中:

由題意知:

代入數(shù)據(jù)得:

(2)由圖知,小球在處的電勢(shì)能等于,可得:

(3)設(shè)小球從的過(guò)程,克服電場(chǎng)力做功為,從的過(guò)程有:

解得:

由對(duì)稱(chēng)性可知,小球從返回的過(guò)程,克服電場(chǎng)力做功也為,從再返回的過(guò)程有:

代入數(shù)據(jù)解得:

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)足中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),是繼美國(guó)全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、歐洲伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之后第四個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。20181227日北斗三號(hào)基本系統(tǒng)完成建設(shè),即日起提供全球服務(wù)。在北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中,有5顆地球靜止軌道衛(wèi)星,它們就好像靜止在地球上空的某點(diǎn)。對(duì)于這5顆靜止軌道衛(wèi)星,下列說(shuō)法正確的是()

A. 它們均位于赤道正上方

B. 它們的周期小于近地衛(wèi)星的周期

C. 它們離地面的高度都相同

D. 它們繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的方向可以是不同的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,用一輕質(zhì)繩拴著一質(zhì)量為m的小球,在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)(不計(jì)一切阻力),小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩對(duì)小球的拉力為FT,小球在最高點(diǎn)的速度大小為v,其FTv2圖象如圖乙所示,則(  )

A. 輕質(zhì)繩長(zhǎng)為

B. 當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>am

C. v2b,小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力為6a

D. 當(dāng)v2c時(shí),輕質(zhì)繩最高點(diǎn)拉力大小為a

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,圖中兩條直線及曲線分別代表電源I、IIUI圖象和一小燈泡的伏安特性曲線。下列說(shuō)法正確的是

A.電源I的電動(dòng)勢(shì)等于II的電動(dòng)勢(shì)

B.電源I的內(nèi)阻小于II的內(nèi)阻

C.小燈泡分別與電源III串聯(lián)時(shí),電源I的輸出功率較大

D.小燈泡分別與電源I、II串聯(lián)時(shí),電源II的效率較大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,曲線OA是某導(dǎo)體兩端的電壓U與通過(guò)它的電流I的關(guān)系圖線,直線AB為該曲線上A點(diǎn)的切線,且與橫軸交于A點(diǎn)、B點(diǎn)的橫坐標(biāo)為I1,A點(diǎn)的坐標(biāo)為(I0U0)。下列判斷正確的是

A.導(dǎo)體屬于線性元件

B.導(dǎo)體的電阻隨著電流的增大而增大

C.通過(guò)該導(dǎo)體的電流為I0時(shí),導(dǎo)體的電阻等于

D.通過(guò)該導(dǎo)體的電流為I0時(shí),導(dǎo)體消耗的電功率等于U0I0

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,電源E與定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R構(gòu)成閉合回路,己知R080Ω,R可在020Ω范圍內(nèi)變化。在滑片Pa端移到b端的過(guò)程中,理想電壓表的示數(shù)從1.6V變化到4.8V。把該電源與定值電阻R1R2組成如圖乙所示的電路,R12R2,開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)和閉合時(shí),外電路消耗的功率相等。求:

(1)電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r

(2)定值電阻R1R2的阻值。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是

A.磁場(chǎng)中某處磁感強(qiáng)度的大小,等于長(zhǎng)為L、通以電流I的一小段導(dǎo)線放在該處時(shí)所受磁場(chǎng)力F與乘積IL的比值

B.一小段通電導(dǎo)線放在某處如不受磁場(chǎng)力作用,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零

C.因?yàn)?/span>B,所以磁場(chǎng)中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與放在該處的導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力F的大小成正比,與IL的大小成反比

D.磁場(chǎng)中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與放在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線長(zhǎng)度、電流大小及所受磁場(chǎng)力的大小均無(wú)關(guān)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接,下極板接地,靜電計(jì)所帶電荷量很少,可被忽略。一帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的P點(diǎn),F(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離,則( )

A. 平行板電容器的電容將變大

B. 靜電計(jì)指針張角不變

C. 帶電油滴的電勢(shì)能將增大

D. 若先將上極板與電源正極連接的導(dǎo)線斷開(kāi),再將下極板向下移動(dòng)一小段距離,則帶電油滴所受電場(chǎng)力不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,套在足夠長(zhǎng)的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球,其質(zhì)量為m,帶電荷量為q,小球可在棒上滑動(dòng),F(xiàn)將此棒豎直放入沿水平方向且互相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中,設(shè)小球電荷量不變,在小球由靜止下滑的過(guò)程中( )

A.小球加速度一直增大

B.小球速度一直增大,直到最后勻速

C.小球速度先增大,再減小,直到停止運(yùn)動(dòng)

D.桿對(duì)小球的彈力一直減小

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