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【題目】如圖所示,在豎直向下、場強為E的勻強電場中,長為l的絕緣輕桿可繞固定軸O在豎直面內無摩擦轉動,兩個小球A、B固定于桿的兩端,A、B的質量分別為m1m2(m1m2),A帶負電,電荷量為q1B帶正電,電荷量為q2。桿從靜止開始由水平位置轉到豎直位置,在此過程中電場力做功為____________,在豎直位置處兩球的總動能為______________。

【答案】(q1q2)El/2[(m2m1)g+(q1q2)E]l/2

【解析】

首先跟據所受電場力情況,判斷出桿是順時針還是逆時針轉動,然后根據電場力做功特點分別求出電場力對A、B兩球所做功,根據動能定理求兩球的動能.

因為桿及AB受力的合力矩為順時針,所以系統(tǒng)沿順時針轉動到豎直位置,電場力對AB都做正功,電場力對A、B做總功為:

在此過程中重力對A做負功,對B做正功,設兩球總動能為Ek,由用動能定理得:
(m2m1)gl+(q1+q2)El=Ek-0
所以兩球總動能為:[(q1+q2)E+(m2m1)g]l

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,間距為L的平行且足夠長的光滑導軌由兩部分組成:傾斜部分與水平部分平滑相連,傾角為θ,在傾斜導軌頂端連接一阻值為r的定值電阻.質量為m、電阻也為r的金屬桿MN垂直導軌跨放在導軌上,在傾斜導軌區(qū)域加一垂直導軌平面向下、磁感應強度為B的勻強磁場;在水平導軌區(qū)域加另一垂直軌道平面向下、磁感應強度也為B的勻強磁場.閉合開關S,讓金屬桿MN從圖示位置由靜止釋放,已知金屬桿MN運動到水平軌道前,已達到最大速度,不計導軌電阻且金屬桿MN始終與導軌接觸良好,重力加速度為g.

(1)求金屬桿MN在傾斜導軌上滑行的最大速率vm;

(2)金屬桿MN在傾斜導軌上運動,速度未達到最大速度vm前,在流經定值電阻的電流從零增大到I0的過程中,通過定值電阻的電荷量為q,求

①電流為I0 金屬棒的速度v和下滑的位移x;

②這段時間內在定值電阻上產生的焦耳熱Q;

(3)求金屬桿MN在水平導軌上滑行的最大距離xm.

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【題目】如圖所示,物體AB用細繩與輕彈簧連接后跨過滑輪.A靜止在傾角為45°的粗糙斜面上,B懸掛著.已知質量mA3mB,不計滑輪摩擦,現將斜面傾角由45°減小到30°,那么下列說法中正確的是(

A. 彈簧的彈力將增大

B. 物體A對斜面的壓力將增大

C. 物體A受到的靜摩擦力將減小

D. 物體A可能被拉動

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【題目】要使真空中的兩個點電荷間的庫侖力增大到原來的4倍,下列方法中可行的是

A每個點電荷的電荷量都增大到原來的2倍,電荷間的距離不變

B保持點電荷的電荷量不變,使兩個電荷間的距離增大到原來的2倍

C使一個點電荷的電荷量加倍,另一個點電荷的電荷量保持不變,同時將兩個點電荷間的距離減小為原來的

D保持點電荷的電荷量不變,將兩個點電荷的距離減小到原來的

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【題目】甲、乙兩車在公路上沿同一方向做直線運動,在t=0時,乙車在甲車前50m處,它們的v-t圖象如圖所示,下列對汽車運動情況的描述正確的是

A. 甲車先做勻速運動再做反向勻減速運動

B. 在第20s末,甲、乙兩車的加速度大小相等

C. 在第30s末,甲、乙兩車相距100m

D. 在整個運動過程中,甲、乙兩車可以相遇兩次

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【題目】如圖所示,PQ為等量異種點電荷A、B連線的中垂線,C為中垂線上的一點,M、N分別為AC、BC的中點,若取無窮遠處的電勢為零,則下列判斷正確的是( 。

A. MN兩點的電場強度相同

B. MN兩點的電勢相等

C. 若將一負試探電荷由M點移到C點,電場力做正功

D. 若將一負試探電荷由無窮遠處移到N點時,電勢能一定增加

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【題目】如圖所示,長為L=75cm的平底玻璃管,底部放置一可視為質點的小球,現讓玻璃管從靜止開始以a1=16m/s2的加速度豎直向下運動,經一段時間后小球運動到管口,此時讓玻璃管加速度大小減為a2=2.5m/s2,方向不變,空氣阻力不計,取g=10m/s2.求:

1)小球到達管口時小球和玻璃管的速度;

2)從玻璃管開始運動到小球再次回到玻璃管底部所用的時間.

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【題目】如圖所示,公路上有一輛公共汽車以10 m/s的速度勻速行駛,為了平穩(wěn)?吭谡九_,在距離站臺P左側位置50 m處開始剎車做勻減速直線運動。同時一個人為了搭車,從距站臺P右側位置30 m處從靜止正對著站臺跑去,假設人先做勻加速直線運動,速度達到4 m/s后勻速運動一段時間,接著做勻減速直線運動,最終人和車到達P位置同時停下,人加速和減速時的加速度大小相等。車的質量為2 000 kg,與地面間的動摩擦因數為0.8(g=10 m/s2)。求:

(1)汽車在減速過程中受到的滑動摩擦力為多大?

(2)汽車剎車的時間;

(3)人的加速度的大小。

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【題目】如圖所示,等邊直角三角形斜邊上豎直擋板擋住質量為m的球置于斜面上,現用一個恒力F拉斜面,使斜面在水平面上向右做加速度為a的勻加速直線運動,忽略一切摩擦,重力加速度為g, 以下說法中正確的是

A. 豎直擋板對球的彈力為mg+a

B. 斜面對球的彈力為2mg

C. 加速度越大斜面對球的彈力越大。

D. 斜面、擋板對球的彈力與球的重力三者的合力大于ma

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