在光滑絕緣的水平面上,用長(zhǎng)為2L的絕緣輕桿連接兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B.A球的帶電量為+2q,B球的帶電量為-3q,組成一帶電系統(tǒng),如圖所示,虛線MP為AB兩球連線的垂直平分線,虛線NQ與MP平行且相距4L.最初A和B分別靜止于虛線MP的兩側(cè),距MP的距離均為L,且A球距虛線NQ的距離為3L.若視小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn),不計(jì)輕桿的質(zhì)量,在虛線MP, NQ間加上水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E后,求:

(1)B球剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí),帶電系統(tǒng)的速度大小.

(2)帶電系統(tǒng)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度第一次為零所需時(shí)間以及B球電勢(shì)能的變化量.

解： ⑴帶電系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)加速度為a1，由牛頓第二定律：

＝            （2分）

球B剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，帶電系統(tǒng)的速度為v1，有：

     求得：   （2分）

⑵對(duì)帶電系統(tǒng)進(jìn)行分析，假設(shè)球A能達(dá)到右極板，電場(chǎng)力對(duì)系統(tǒng)做功為W1，有：

故帶電系統(tǒng)速度第一次為零時(shí)，球A恰好到達(dá)右極板Q。       （2分）

設(shè)球B從靜止到剛進(jìn)入電場(chǎng)的時(shí)間為t1，則：

        解得：    （1分）

球B進(jìn)入電場(chǎng)后，帶電系統(tǒng)的加速度為a2，由牛頓第二定律：

 （2分）

顯然，帶電系統(tǒng)做勻減速運(yùn)動(dòng)。減速所需時(shí)間為t2，則有：

      求得：  （2分）

可知，帶電系統(tǒng)從靜止到速度第一次為零所需的時(shí)間為：

  （1分）

B球電勢(shì)能增加了6 Eq L          （2分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在光滑絕緣的水平面上，用長(zhǎng)為2L的絕緣輕桿連接兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B．A球的帶電量為+2q，B球的帶電量為-3q，組成一帶電系統(tǒng)，如圖所示．虛線MP為AB兩球連線的垂直平分線，虛線NQ與MP平行且相距4L．最初A和B分別靜止于虛線MP的兩側(cè)，距MP的距離均為L(zhǎng)，且A球距虛線NQ的距離為3L．若視小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)，不計(jì)輕桿的質(zhì)量，在虛線MP，NQ間加上水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E后，則帶電系統(tǒng)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度第一次為零B球電勢(shì)能的變化量（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在光滑絕緣的水平面上有一個(gè)用一根均勻?qū)w圍成的正方形線框abcd，其邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，總電阻為R，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的左邊，圖中虛線MN為磁場(chǎng)的左邊界．線框在恒力作用下向右運(yùn)動(dòng)，其中ab邊保持與MN平行．當(dāng)線框以速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，它恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，求：
（1）線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為E；
（2）在線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差；
（3）在線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中恒力所做的功．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在光滑絕緣的水平面上固定兩個(gè)等量負(fù)點(diǎn)電荷A和B，O點(diǎn)為AB連線的中點(diǎn)，C、D為AB連線上關(guān)于0點(diǎn)對(duì)稱的兩個(gè)點(diǎn)，且CO=OD=L．一帶正電的可視為點(diǎn)電荷的小球以初速度v．從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)．設(shè)O點(diǎn)的電勢(shì)?0=0，取C點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，向右為x軸的正方向，在下列中關(guān)于小球的電勢(shì)能EP、小球的動(dòng)能EK、電勢(shì)?、電場(chǎng)強(qiáng)度E與小球運(yùn)動(dòng)的位移x變化的圖象，可能正確的是（　　）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，有一靜止在A點(diǎn)質(zhì)量為m=1×10-3kg、帶正電的小球，現(xiàn)加一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)使小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力做功為W=0.2J，已知A、B兩點(diǎn)間距離為L(zhǎng)=0.1m，電勢(shì)差為UAB=20V，
（1）判斷勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向；
（2）求電場(chǎng)強(qiáng)度的大��；
（3）求小球的帶電量；
（4）求小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)在光滑絕緣的水平面上有半圓柱形的凹槽ABC，截面半徑為R=0.4m．空間有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量m=0.02kg，帶電量q=+l．0×l0-3 C的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初速度v0=4m/s從A點(diǎn)水平飛人凹槽，恰好撞在D點(diǎn)，D與O的連線與水平方向夾角為θ=53°，重力加速度取g=10m/s2，sin 53°=0.8．cos 53°=0.6，試求：
（1）小球從A點(diǎn)飛到D點(diǎn)所用的時(shí)間t；
（2）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；
（3）從A點(diǎn)到D點(diǎn)帶電小球電勢(shì)能的變化量．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案