【題目】在動摩擦因數(shù)μ＝0.2的粗糙絕緣足夠長的水平滑漕中，長為2L的絕緣輕質(zhì)細(xì)桿兩端各連接一個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B，如圖為俯視圖（槽兩側(cè)光滑）。A球的電荷量為＋2q，B球的電荷量為－3q（均可視為質(zhì)點，也不考慮兩者間相互作用的庫侖力）。現(xiàn)讓A處于如圖所示的有界勻強電場區(qū)域MPQN內(nèi)，已知虛線MP恰位于細(xì)桿的中垂線，MP和NQ的距離為3L，勻強電場的場強大小為E＝1.2mg/q，方向水平向右。釋放帶電系統(tǒng)，讓A、B從靜止開始運動（忽略小球運動中所產(chǎn)生的磁場造成的影響）。求：

（1）小球B第一次到達(dá)電場邊界MP所用的時間；

（2）小球A第一次離開電場邊界NQ時的速度大小

（3）帶電系統(tǒng)運動過程中，B球電勢能增加量的最大值。

【答案】（1）（2）（3）3.96mgL

【解析】

（1）帶電系統(tǒng)開始運動后，先向右加速運動；當(dāng)B進(jìn)入電場區(qū)時，開始做減速運動．設(shè)B進(jìn)入電場前的過程中，系統(tǒng)的加速度為，由牛頓第二定律：，即：，B剛進(jìn)入電場時，由：，可得：。

（2）當(dāng)A剛滑到右邊界時，電場力對系統(tǒng)做功為：，摩擦力對系統(tǒng)做功為：，，故A球從右端滑出。設(shè)B從靜止到剛進(jìn)入電場的速度為，，設(shè)B進(jìn)入電場后，系統(tǒng)的加速度為，由牛頓第二定律：，，系統(tǒng)做勻減速運動，設(shè)小球A第一次離開電場邊界NQ時的速度大小為；由： ，可得：。

（3）當(dāng)帶電系統(tǒng)速度第一次為零，此時A已經(jīng)到達(dá)右邊界NQ外，B克服電場力做的功最多，B增加的電勢能最多，設(shè)此時A離右邊界NQ的距離為，由動能定理：，可得：，所以B電勢能增加的最大值。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,在xOy坐標(biāo)系中將一負(fù)檢驗電荷Q由y軸上a點移至x軸上b點時，需克服電場力做功W；若從a點移至x軸上c點時,也需克服電場力做功W.那么此空間存在的靜電場可能是（　）

A. 存在電場強度方向沿y軸正向的勻強電場

B. 存在電場強度方向沿x軸正向的勻強電場

C. 處于第Ⅰ象限某一位置的正點電荷形成的電場

D. 處于第Ⅱ象限某一位置的負(fù)點電荷形成的電場

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某靜止的原子核發(fā)生核反應(yīng)且放出能量Q，其方程為，假設(shè)釋放的能量全都轉(zhuǎn)化為新核Y和Z的動能，其中Z的速度為v，以下結(jié)論正確的是（　�。�

A.Y原子核的動能與Z原子核的動能之比為F：D

B.Y原子核的速度大小為

C.Y原子核和Z原子核的質(zhì)量之和比X原子核的質(zhì)量大（c為光速）

D.Y和Z的結(jié)合能之和一定大于X的結(jié)合能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，以O為原點建立平面直角坐標(biāo)系Oxy，沿y軸放置一平面熒光屏，在y>0，0<x<0. 5m的區(qū)域有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度大小B=0. 5T在原點O放一個開有小孔粒子源，粒子源能同時放出比荷為kg/C的不同速率的正離子束，沿與x軸成30°角從小孔射入磁場，最后打在熒光屏上，使熒光屏發(fā)亮。入射正離子束的速率在0到最大值的范圍內(nèi)，不計離子之間的相互作用，也不計離子的重力。

(1)求離子打到熒光屏上的范圍。

(2)若在某時刻（設(shè)為t=0時刻）沿與x軸成30°角方向射入各種速率的正離子，求經(jīng)過s時，這些離子所在位置構(gòu)成的曲線方程。

(3)實際上，從O點射入的正離子束有一定的寬度，設(shè)正離子將在與x軸成30°~60°角內(nèi)進(jìn)入磁場。則某時刻（設(shè)為t=0時刻）在這一寬度內(nèi)向各個方向射入各種速率的離子，求經(jīng)過s時這些離子可能出現(xiàn)的區(qū)域面積。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動機帶動，始終保持以速度v勻速運動，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，物體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止，對于物體從靜止釋放到相對靜止這一過程中，下列說法正確的是（　�。�

A.產(chǎn)生的摩擦熱為mv2B.摩擦力對物體做的功為mv2

C.傳送帶克服摩擦力做的功為mv2D.電動機增加的功率為μmgv

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在x軸相距為L的兩點固定兩個等量異種點電荷+Q、-Q，虛線是以+Q所在點為圓心、L/2為半徑的圓，a、b、c、d是圓上的四個點，其中a、c兩點在x軸上，b、d兩點關(guān)于x軸對稱。下列判斷正確的是（ ）

A. b、d兩點處的電勢相同

B. 四點中c點處的電勢最低

C. b、d兩點處的電場強度相同

D. 將一試探電荷+q沿圓周由a點移至c點，+q的電勢能減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用下列器材組裝一個電路

A. 待測電池組

B.待測小燈泡（2A、2.5V）

C. 電流表A（量程3A、內(nèi)阻非常�。�

D.電壓表V1（量程5V、內(nèi)阻非常大）

E. 電壓表V2（量程1.5V、內(nèi)阻為1000Ω）

F. 滑動變阻器R（最大阻值20Ω、額定電流5A）

G.定值電阻R1（1000Ω）

H.開關(guān)一只，導(dǎo)線若干

實驗要求：既能測定電池組的電動勢E和內(nèi)阻r，又能同時描繪小燈泡的伏安特性曲線

(1)下列四個電路設(shè)計圖中，你認(rèn)為設(shè)計相對合理的實驗電路圖是____；

A. B. C. D.

(2)通過移動滑動變阻器，每次記錄電流表A。電壓表Vl和電壓表V2的示數(shù)，記錄數(shù)據(jù)如下：

根據(jù)表格中的原始數(shù)據(jù)，經(jīng)過換算請在下圖所示UI坐標(biāo)系中，分別描繪出電池組和小燈泡的U-I圖線_______。

(3)根據(jù)你繪制的圖線，電池組的電動勢E=____V 、內(nèi)阻r=____Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

(4)如果將兩個相同的該待測小燈泡并聯(lián)后，直接接到該電池組兩端，則兩個小燈泡實際消耗的總電功率為____W。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國于2010年發(fā)射的“嫦娥二號”探月衛(wèi)星簡化后的路線示意圖如圖所示．衛(wèi)星由地面發(fā)射后，經(jīng)過發(fā)射軌道進(jìn)入停泊軌道，然后在停泊軌道經(jīng)過調(diào)速后進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，再次調(diào)速后進(jìn)入工作軌道，衛(wèi)星開始對月球進(jìn)行探測．已知地球與月球的質(zhì)量之比為a，衛(wèi)星的停泊軌道與工作軌道的半徑之比為b，衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道上均可視為做勻速圓周運動，則(　　)

A. 衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道運行的速度之比為

B. 衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道運行的周期之比為

C. 衛(wèi)星在停泊軌道運行的速度大于地球的第一宇宙速度

D. 衛(wèi)星從停泊軌道轉(zhuǎn)移到地月轉(zhuǎn)移軌道，衛(wèi)星必須加速

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一小球（可視為質(zhì)點）套在固定的水平光滑橢圓形軌道上，橢圓的左焦點為，長軸，短軸。原長為的輕彈簧一端套在過點的光滑固定轉(zhuǎn)軸上，另一端與小球連接。若小球沿橢圓軌道運動，在點時的速度大小為，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，則下列說法正確的是（　�。�

A.小球在點時彈簧的彈性勢能大于在點時的

B.小球在、兩點時的動能相等

C.小球在、點時的速度最大

D.小球在點時受到的合力方向由指向

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