（12）如圖所示，同一豎直線上的A、B兩點(diǎn)，固定有等量的異種點(diǎn)電荷，電荷量為q，正、負(fù)如圖所示，△ABC為一等邊三角形(邊長為L)，CD為AB邊的中垂線，且與右側(cè)豎直光滑圓弧軌道的最低點(diǎn)C相切，已知圓弧的半徑為R，現(xiàn)把質(zhì)量為m、帶電荷量為＋Q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))由圓弧的最高點(diǎn)M靜止釋放，到最低點(diǎn)C時(shí)速度為v0.已知靜電力常量為k，現(xiàn)取D為電勢零點(diǎn)，求：

(1)小球在C點(diǎn)受到的電場力的大小和方向；
(2)在等量異種點(diǎn)電荷的電場中，M點(diǎn)的電勢φM.
(1)k 　方向豎直向下　(2)(mv－2mgR)

試題分析：(1)小球到達(dá)最低點(diǎn)C時(shí)，＋q與－q對其的電場力F1、F2是大小相等的，有F1＝F2＝k
又因?yàn)椤鰽BC為等邊三角形，易知F1、F2的夾角是120°，所以二者的合力為F12＝k，且方向豎直向下．
(2)小球由最高點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)到C的過程中，由動(dòng)能定理得
mgR＋QUMC＝mv
可得M、C兩點(diǎn)的電勢差為
UMC＝(mv－2mgR)
又等量異種點(diǎn)電荷中垂線上的電勢相等，即C、D兩點(diǎn)電勢相等，故M點(diǎn)的電勢為
φM＝UMC＝(mv－2mgR)．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

構(gòu)建和諧型、節(jié)約型社會(huì)深得民心，遍布于生活的方方面面。自動(dòng)充電式電動(dòng)車就是很好的一例，電動(dòng)車的前輪裝有發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)與蓄電池連接。當(dāng)在騎車者用力蹬車或電動(dòng)自行車自動(dòng)滑行時(shí)，自行車就可以連通發(fā)電機(jī)向蓄電池充電，將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能儲(chǔ)存起來。現(xiàn)有某人騎車以500 J的初動(dòng)能在粗糙的水平路面上滑行，第一次關(guān)閉自動(dòng)充電裝置，讓車自由滑行，其動(dòng)能隨位移變化關(guān)系如圖①所示；第二次啟動(dòng)自動(dòng)充電裝置，其動(dòng)能隨位移變化關(guān)系如圖②所示，則第二次向蓄電池所充的電能是（ 　 ）
A．200 JB．250 JC．300 JD．500 J

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在粗糙水平桌面上做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)距離l后以速度υ飛離桌面，最終落在水平地面上。已知υ="3.0" m/s，m=0.10kg，l=1.4m，s=0.90m，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。求：

（1）桌面高h(yuǎn)的大小；
（2）小物塊的初速度大小v0。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在傾角=30o的光滑固定斜面上，放有兩個(gè)質(zhì)量分別為1kg和2kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B，兩球之間用一根長L=0.2m的輕桿相連，小球B距水平面的高度h=0.1m．兩球從靜止開始下滑到光滑地面上，不計(jì)球與地面碰撞時(shí)的機(jī)械能損失，g取10m/s2．則下列說法中不正確的是(     )
A．下滑的整個(gè)過程中A球機(jī)械能不守恒
B．下滑的整個(gè)過程中兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
C．兩球在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為2m/s
D．系統(tǒng)下滑的整個(gè)過程中B球機(jī)械能的增加量為J

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

將三個(gè)木板1、2、3固定在墻角，木板與墻壁和地面構(gòu)成了三個(gè)不同的三角形，如圖所示，其中1與2底邊相同，2和3高度相同。現(xiàn)將一個(gè)可以視為質(zhì)點(diǎn)的物塊分別從三個(gè)木板的頂端由靜止釋放，并沿木板下滑到底端，物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ均相同。在這三個(gè)過程中，下列說法錯(cuò)誤的是（   ）
A．沿著1下滑到底端時(shí)，物塊的速度最大
B．物塊沿著3下滑到底端的過程中，產(chǎn)生的熱量是最多的
C．物塊沿著1和2下滑到底端的過程中，產(chǎn)生的熱量是一樣多的
D．沿著1和2下滑到底端時(shí)，物塊的速度不同；沿著2和3下滑到底端時(shí)，物塊的速度相同

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，A、B、C、D是某勻強(qiáng)電場中的4個(gè)等勢面，一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)α粒子（電荷量是質(zhì)子的2倍，質(zhì)量是質(zhì)子的4倍，質(zhì)子和α粒子的重力及其相互作用忽略不計(jì)）同時(shí)在A等勢面從靜止出發(fā)，向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)D面時(shí)， 電場力做功之比為        ，它們的速度之比為      。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

在天津市科技館中，有一個(gè)模擬萬有引力的裝置。在如上圖所示的類似錐形漏斗固定的容器中，有兩個(gè)小球在該容器表面上繞漏斗中心軸做水平圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)行能形象地模擬了太陽系中星球圍繞太陽的運(yùn)行。圖2為示意圖，圖3為其模擬的太陽系運(yùn)行圖。圖1中離中心軸的距離相當(dāng)于行星離太陽的距離。則：

（1）在圖3中，設(shè)行星A1和B1離太陽距離分別為r1和r2，求A1和B1運(yùn)行速度大小之比。
（2）在圖2中，若質(zhì)量為m的A球速度大小為v，在距離中心軸為x1的軌道面上旋轉(zhuǎn)，由于受到微小的摩擦阻力，A球繞軸旋轉(zhuǎn)同時(shí)緩慢落向漏斗中心。當(dāng)其運(yùn)動(dòng)到距離中心軸為x2的軌道面時(shí)，兩軌道面之間的高度差為H。請估算此過程中A球克服摩擦阻力所做的功。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

現(xiàn)將一邊長為l、在如圖所示的兩平行虛線之間存在著垂直紙面向里、寬度為d、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，正方形線框abcd的邊長為L（L<d）、質(zhì)量為m、電阻為R。將線框從距離磁場的上邊界為h高處由靜止釋放后，線框的ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度為，ab邊剛離開磁場時(shí)的速度也為，在線框開始進(jìn)入到全部離開磁場的過程中（   ）
A．線圈ab邊進(jìn)場階段一定減速
B．線圈ab邊進(jìn)場階段可能勻速
C．感應(yīng)電流所做的功為mgd
D．感應(yīng)電流所做的功為2mgd

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，離地H高處有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的物體處于場強(qiáng)按E=E0—kt（E0、k均為大于零的常數(shù)，取水平向左為正方向）變化的電場中，物體與豎直絕緣墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，已知μqE0＞mg。若物體所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，當(dāng)物體下滑后脫離墻面，此時(shí)速度大小為，最終落在地面。

（1）在下圖中畫出反映摩擦力f隨時(shí)間t變化的圖線，并計(jì)算物體克服摩擦力所做的功。
（2）試分析物體從t=0開始的運(yùn)動(dòng)情況，并計(jì)算物體從t=0開始至落地的總時(shí)間。

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同步練習(xí)冊答案