如圖所示,兩個(gè)絕緣斜面與絕緣水平面的夾角均為α=45°,水平面長(zhǎng)d,斜面足夠長(zhǎng),空間存在與水平方向成45°的勻強(qiáng)電場(chǎng)E,已知E=
2
mg
4q
.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小物塊,從右斜面上高為d的A點(diǎn)由靜止釋放,不計(jì)摩擦及物塊轉(zhuǎn)彎時(shí)損失的能量.小物塊在B點(diǎn)的重力勢(shì)能和電勢(shì)能均取值為零.試求:
(1)小物塊下滑至C點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)在AB之間,小物塊重力勢(shì)能與動(dòng)能相等點(diǎn)的位置高度h1;
(3)除B點(diǎn)外,小物塊重力勢(shì)能與電勢(shì)能相等點(diǎn)的位置高度h2
(1)物塊從A→B→C的過(guò)程,由動(dòng)能定理,有:
WG+WE=△EK
故有:
mgd-qE
2
d-
2
2
qEd=
1
2
m
v2C

求得:vc=
gd
2

(2)物塊從A點(diǎn)下滑至重力勢(shì)能與動(dòng)能相等的位置過(guò)程:
WG1+WE1=△Ek1=Ek1
其中:
mgh1=Ek1
則有:
mg(d-h1)-qE
2
(d-h)=Ek1=mgh1
求得:h1=
d
3

(3)除B點(diǎn)外,物塊重力勢(shì)能與電勢(shì)能相等的位置位于左斜面
則有:mgh2=
2
2
qEd

求得:h2=
d
4

答:(1)小物塊下滑至C點(diǎn)時(shí)的速度大小為
gd
2
;
(2)在AB之間,小物塊重力勢(shì)能與動(dòng)能相等點(diǎn)的位置高度h1
d
3
;
(3)除B點(diǎn)外,小物塊重力勢(shì)能與電勢(shì)能相等點(diǎn)的位置高度h2
d
4
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

光滑絕緣水平面上固定兩個(gè)等量正電荷,其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn),如圖甲所示.一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg的小物塊在水平面上由C點(diǎn)靜止釋放,小物塊帶正電所帶電荷量q=2×10-3C,其運(yùn)動(dòng)的v-t圖線如圖乙所示,其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線).則下列分析正確的是( 。
A.B點(diǎn)為中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn)
B.由C點(diǎn)到A點(diǎn)物塊的電勢(shì)能先減小后變大
C.由C點(diǎn)到A點(diǎn),電勢(shì)強(qiáng)度逐漸增大
D.由C點(diǎn)到A點(diǎn),電勢(shì)逐漸降低

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,傾角為30°的直角三角形底邊BC長(zhǎng)為2L,放置在豎直平面內(nèi),底邊BC處在水平位置,斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌,現(xiàn)在底邊中點(diǎn)O處固定一個(gè)正電荷,一個(gè)質(zhì)量為m、帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)從A沿斜面滑到C,經(jīng)過(guò)斜邊上垂足D處時(shí)的速度為V,加速度為a,方向沿斜面向下.則該質(zhì)點(diǎn)滑到斜面底端C處時(shí)的動(dòng)能為_(kāi)_____;加速度為_(kāi)_____.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向是水平的,一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電小球以初速度v0從O點(diǎn)出發(fā),在電場(chǎng)力與重力的作用下恰能沿與場(chǎng)強(qiáng)的反方向成θ角做直線運(yùn)動(dòng).小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)其電勢(shì)能與在O點(diǎn)的電勢(shì)能之差是( 。
A.
3
2
mv02cos2θ
B.
1
2
mv02sin2θ
C.
1
2
mv02cos2θ
D.
3
2
mv02sin2θ

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,在O點(diǎn)處放置一個(gè)正電荷,在過(guò)O點(diǎn)的豎直平面內(nèi)的A點(diǎn)自由釋放一個(gè)帶正電的小球,小球的質(zhì)量為m、電荷量為q.小球落下的軌跡如圖中虛線所示,它與以O(shè)為圓心、R為半徑的圓(圖中實(shí)線表示)相交于B、C兩點(diǎn),O、C在同一水平線上,∠BOC=30°,A距離OC的豎直高度為h,若小球通過(guò)C點(diǎn)的速度為v,則下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.小球通過(guò)C點(diǎn)的加速度大小一定大于g
B.小球通過(guò)B點(diǎn)的速度大小是
v2-gR
C.小球由A到B電場(chǎng)力做功為
1
2
mv2-mgh
D.小球由A到C機(jī)械能損失mgh

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,A、B、C、D和M在同一條直線上,AB=BC=CD=DM,若A點(diǎn)和M點(diǎn)的電勢(shì)分別為ΦA和ΦM,則ΦB=______;若AM=nAB,則ΦB=______.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,A、B為兩個(gè)帶等量異號(hào)電荷的金屬球,將兩根不帶電的金屬棒C、D放在兩球之間,則下列敘述錯(cuò)誤的是

A.若將B球接地,B所帶的負(fù)電荷還將保留一部分
B.若將B球接地,B所帶的負(fù)電荷全部流入大地
C.由于C、D不帶電,所以C棒的電勢(shì)一定等于D棒的電勢(shì)
D.若用導(dǎo)線將C棒的x端與D棒的y端連接起來(lái)的瞬間,將有電子流從y流向x

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,空心導(dǎo)體上方有一靠近的帶正電的帶電體。當(dāng)一個(gè)重力不計(jì)的正電荷以速度v水平飛入空心導(dǎo)體內(nèi)時(shí),電荷將做(  )
A.向上偏轉(zhuǎn)的類平拋運(yùn)動(dòng)
B.向下偏轉(zhuǎn)的類平拋運(yùn)動(dòng)
C.勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.變速直線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在原來(lái)不帶電的金屬細(xì)桿ab附近P處,放置一個(gè)正點(diǎn)電荷,則(    )
A.a端帶正電, b端帶負(fù)電
B.a端帶負(fù)電, b端帶正電
C.桿內(nèi)c處的場(chǎng)強(qiáng)為零
D.桿內(nèi)c處的場(chǎng)強(qiáng)不為零

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