【題目】如圖所示，帶正電的A球固定在足夠大的光滑絕緣斜面上，斜面的傾角α=37°，其帶電量Q= ×10﹣5C；質(zhì)量m=0.1kg、帶電量q=+1×10﹣7C的B球在離A球L=0.1m處由靜止釋放，兩球均可視為點(diǎn)電荷．（靜電力恒量k=9×109Nm2/C2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）A球在B球釋放處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向；

（2）B球的速度最大時(shí)兩球間的距離；

（3）若B球運(yùn)動(dòng)的最大速度為v=4m/s，求B球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最大速度的過(guò)程中電勢(shì)能怎么變？變化量是多少？

【答案】（1）2.4×107N/C，方向沿斜面向上 （2）0.2m （3）0.86J

【解析】

（1）根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式E=kQ/r2 求A球在B球釋放處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向；

（2）當(dāng)靜電力等于重力沿斜面向下的分力時(shí)B球的速度最大，根據(jù)庫(kù)侖定律和平衡條件求兩球間的距離；

（3）B球減小的電勢(shì)能等于它動(dòng)能和重力勢(shì)能的增加量，根據(jù)功能關(guān)系求解．

（1）A球在B球釋放處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小=2.4×107N/C；
方向沿斜面向上．
（2）當(dāng)靜電力等于重力沿斜面向下的分力時(shí)B球的速度最大，
即：F=k=mgsinα
解得 r=0.2m；
（3）由于r＞L，可知，兩球相互遠(yuǎn)離，則B球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最大速度的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能變��；
根據(jù)功能關(guān)系可知：B球減小的電勢(shì)能等于它動(dòng)能和重力勢(shì)能的增加量，所以B球電勢(shì)能變化量為：△Ep=[mv2+mg（r-L）sinα]
解得，△Ep=0.86J

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：

【題目】汽車(chē)行駛時(shí)輪胎的胎壓太高容易造成爆胎事故，太低又會(huì)造成耗油量上升．已知某型號(hào)輪胎能在－40℃～90℃正常工作，為使輪胎在此溫度范圍內(nèi)工作時(shí)的最高胎壓不超過(guò)3．5atm，最低胎壓不低于1．6atm。設(shè)輪胎容積不變，氣體視為理想氣體，請(qǐng)計(jì)算和回答：

①在t＝20℃時(shí)給該輪胎充氣，充氣后的胎壓在什么范圍內(nèi)比較合適？

②為什么汽車(chē)在行駛過(guò)程中易爆胎，爆胎后胎內(nèi)氣體的內(nèi)能怎樣變化？說(shuō)明理由。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（單選）帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下，從電場(chǎng)中a點(diǎn)以初速度v0進(jìn)入電場(chǎng)并沿虛線(xiàn)所示的軌跡運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，如圖所示，實(shí)線(xiàn)是電場(chǎng)線(xiàn)，關(guān)于粒子，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A. 在a點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度

B. 在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能

C. 在a點(diǎn)的速度小于在B點(diǎn)的速度

D. 電場(chǎng)中a點(diǎn)的電勢(shì)一定比b點(diǎn)的電勢(shì)高

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為一邊長(zhǎng)為L的正方形abcd，P是bc的中點(diǎn)。若正方形區(qū)域內(nèi)只存在由d指向a的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則在a點(diǎn)沿ab方向以速度v入射的質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子(不計(jì)重力)恰好從P點(diǎn)射出。若該區(qū)域內(nèi)只存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則在a點(diǎn)沿ab方向以速度v入射的同種帶電粒子恰好從c點(diǎn)射出。由此可知

A. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為

B. 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

C. 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度大小等于在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度大小

D. 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1∶2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的氣缸開(kāi)口向上，用輕質(zhì)活塞封閉有一定質(zhì)量體積為的氣體，外界大氣壓強(qiáng)為P0，環(huán)境溫度為T0，輕質(zhì)活塞橫截面積為S，與氣缸之間的摩擦不計(jì)�，F(xiàn)在活塞上面放一質(zhì)量為m的物塊，活塞緩慢下移，并最終靜止在某一位置。重力加速度為g。求：

（1）活塞靜止時(shí)，離氣缸底端的距離是多少？

（2）如果拿掉物塊，要保持活塞位置不變，環(huán)境溫度需要改變到多少？氣缸吸熱還是放熱？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲乙兩物體從同一地點(diǎn)開(kāi)始沿同一方向運(yùn)動(dòng)，速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，其中甲物體的速度-時(shí)間圖線(xiàn)為兩段傾斜直線(xiàn)，乙物體的速度-時(shí)間圖線(xiàn)為兩段1/4圓弧。圖中t2=t4/2，則在0-t4時(shí)間內(nèi)，以下說(shuō)法正確的是（ ）

A. 甲物體在0~ t2時(shí)間內(nèi)的加速度與乙物體在t2~ t4時(shí)間內(nèi)某時(shí)刻的加速度相等

B. 0~ t4時(shí)間內(nèi)甲物體的平均速度等于乙物體的平均速度

C. 兩物體在t2時(shí)刻運(yùn)動(dòng)方向均改變

D. 兩物體在t1 、t3時(shí)刻兩次相遇

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，U形管兩臂粗細(xì)不等，開(kāi)口向上，右端封閉的粗管橫截面積是開(kāi)口的細(xì)管的三倍，管中裝入水銀，大氣壓為76cmHg。左端開(kāi)口管中水銀面到管口距離為11cm，且水銀面比封閉管內(nèi)高4cm，封閉管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)為11cm�，F(xiàn)在開(kāi)口端用小活塞封住，并緩慢推動(dòng)活塞，使兩管液面相平，推動(dòng)過(guò)程中兩管的氣體溫度始終不變，試求：

①粗管中氣體的最終壓強(qiáng)；

②活塞推動(dòng)的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的下端，固定在水平面上，上端疊放著兩個(gè)質(zhì)量均為M的物體B(物體B與彈簧栓接)，彈簧的勁度系數(shù)為k，初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體A上,使物體A開(kāi)始向上做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得兩個(gè)物體的v-t圖像如圖乙所示(重力加速度為g)，則( ）

A. 施加外力的瞬間，A、B間的彈力大小為M(g-a)

B. A、 B在t1時(shí)刻分離，此時(shí)彈簧彈力大小不為零

C. 彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)，物體B的速度達(dá)到最大值

D. B與彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能先逐漸減小， 后保持不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲、乙兩物體從同一點(diǎn)開(kāi)始沿一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，甲的x－t和乙的v－t圖象如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是 ( )

A. 甲在3s末回到出發(fā)點(diǎn)，甲運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，距出發(fā)點(diǎn)的最大距離均為4m

B. 06秒內(nèi)，甲、乙兩物體位移都為零。

C. 第3秒內(nèi)甲、乙兩物體速度方向相反。

D. 24s內(nèi)甲的位移大小為8m，乙的位移大小為4m

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