【題目】如圖所示，沿水平方向放置一條平直光滑槽，它垂直穿過(guò)開(kāi)有小孔的兩平行薄板，板相距3.5L。槽內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A和B，A球帶電量為+q，B球帶電量為-3q，兩球由長(zhǎng)為2L的輕桿相連，組成一帶電系統(tǒng)。最初A和B分別靜止于左板的兩側(cè)，離板的距離均為L。若視小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)，不計(jì)輕桿的質(zhì)量，現(xiàn)在兩板之間加上與槽平行，場(chǎng)強(qiáng)為E的向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)后（設(shè)槽和輕桿由特殊絕緣材料制成，不影響電場(chǎng)的分布），帶電系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。試求：

（1）從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到B球剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，帶電系統(tǒng)電勢(shì)能的改變量E；

（2）以右板電勢(shì)為零，帶電系統(tǒng)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度第一次為零時(shí)，A球所在位置的電勢(shì)φ為多大？

（3）帶電系統(tǒng)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度第一次為零所需的時(shí)間。

【答案】（1）-EqL（2）EL（3）

【解析】（1）設(shè)球B剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)力做功使帶電系統(tǒng)電勢(shì)能減少△E=-EqL
（2）設(shè)B進(jìn)入電場(chǎng)后帶電系統(tǒng)又運(yùn)動(dòng)了s速度變?yōu)榱悖?/span>
由動(dòng)能定理得EqL+Eqs-3Eqs=0
解得s= ，即離右板距離為L帶電系統(tǒng)速度第一次為零
以右板電勢(shì)為零，速度第一次為零的位置電勢(shì)大于零，所以帶電系統(tǒng)速度第一次為零時(shí)，球A所在位置的電勢(shì)為UA=EL
（3）設(shè)A球運(yùn)動(dòng)了L時(shí)速度為v1，由動(dòng)能定理得
qEL=2mv12
解得，
由L=t1得運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1=2
A球運(yùn)動(dòng)s時(shí)加速度為a2，a2=-=-a1
由0=v1+a2t2，得t2=t1．
所以帶電系統(tǒng)速度第一次為零所需的時(shí)間為t總=t1+t2=3

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】關(guān)于重心，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.重心是物體內(nèi)重力最大的點(diǎn)

B.任何幾何形狀規(guī)則的物體的重心必與幾何中心重合

C.重心是重力的作用點(diǎn)，它總是在物體上，不可能在物體外

D.重心是物體各部分所受重力的合力的作用點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C三球的質(zhì)量均為m，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端，另一端與A球相連，A、B間由一輕質(zhì)細(xì)線連接，B、C間由一輕桿相連，傾角為的光滑斜面固定在地面上，彈簧、細(xì)線與輕桿均平行于斜面，初始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線被燒斷的瞬間，下列說(shuō)法正確的是

A、A球的加速度沿斜面向上，大小為

B、C球的受力情況未變，加速度為0

C、B、C兩球的加速度均沿斜面向下，大小均為

D、B、C之間的彈力大小為0

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】未來(lái)在一個(gè)未知星球上用如圖甲所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律．懸點(diǎn)O正下方P點(diǎn)處有水平放置的熾熱電熱絲，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)對(duì)小球采用頻閃數(shù)碼照相機(jī)連續(xù)拍攝．在有坐標(biāo)紙的背景屏前，拍下了小球在做平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的多張照片，經(jīng)合成后，照片如圖乙所示．a、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置，已知照相機(jī)連續(xù)拍照的時(shí)間間隔是0.10s，照片大小如圖中坐標(biāo)所示，又知該照片的長(zhǎng)度與實(shí)際背景屏的長(zhǎng)度之比為1：2，則：

（1）由以上信息，可知a點(diǎn)_____（選填“是”或“不是”）小球的拋出點(diǎn)；

（2）由以上及圖信息，可以推算出該星球表面的重力加速度為_____m/s2；

（3）由以上及圖信息可以算出小球平拋的初速度是_____ m/s；

（4）由以上及圖信息可以算出小球在b點(diǎn)時(shí)的速度是_____ m/s．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖中K、L、M為靜電場(chǎng)中的3個(gè)相距很近的等勢(shì)面（K、M之間無(wú)電荷）．一帶電粒子射入此靜電場(chǎng)中后，依abcde軌跡運(yùn)動(dòng)．已知電勢(shì)φK＜φL＜φM ， ULK=UML ， 且粒子在ab段做減速運(yùn)動(dòng)．下列說(shuō)法中正確的是（不計(jì)重力）（ ）

A.粒子帶正電
B.粒子在a點(diǎn)的加速度小于在c點(diǎn)的加速度
C.粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能大于在e點(diǎn)的動(dòng)能
D.粒子從c點(diǎn)的電勢(shì)能大于在d點(diǎn)的電勢(shì)能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某種角速度計(jì)，其結(jié)構(gòu)如圖所示。當(dāng)整個(gè)裝置繞軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，元件A相對(duì)于轉(zhuǎn)軸發(fā)生位移并通過(guò)滑動(dòng)變阻器輸出電壓，電壓傳感器（傳感器內(nèi)阻無(wú)限大）接收相應(yīng)的電壓信號(hào)。已知A的質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k、自然長(zhǎng)度為l，電源的電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻不計(jì)�；瑒�(dòng)變阻器總長(zhǎng)也為l，電阻分布均勻，裝置靜止時(shí)滑片P在變阻器的最左端B端，當(dāng)系統(tǒng)以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不計(jì)摩擦，則（ ）

A. 電路中電流隨角速度的增大而增大

B. 電路中電流隨角速度的增大而減小

C. 彈簧的伸長(zhǎng)量為

D. 輸出電壓U與的函數(shù)式為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖1所示，半徑R=0.45m的光滑1/4圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，B為軌道的最低點(diǎn)，B點(diǎn)右側(cè)的光滑的水平面上緊挨B點(diǎn)有一靜止的小平板車(chē)，平板車(chē)質(zhì)量M=lkg，長(zhǎng)度l=1m，小車(chē)的上表面與B點(diǎn)等高，距地面高度h=0.2m．質(zhì)量m=lkg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓弧最高點(diǎn)A由靜止釋放．取g=10m/s2．試求：

（1）物塊滑到軌道上的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大��；

（2）若鎖定平板車(chē)并在上表面鋪上一種特殊材料，其動(dòng)摩擦因數(shù)從左向右隨距離均勻變化如圖2所示，求物塊滑離平板車(chē)時(shí)的速率；

（3）若解除平板車(chē)的鎖定并撤去上表面鋪的材料后，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，物塊仍從圓弧最高點(diǎn)A由靜止釋放，求物塊落地時(shí)距平板車(chē)右端的水平距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一帶電油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，電場(chǎng)方向豎直向下。若不計(jì)空氣阻力，則此帶電油滴從a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中，能量變化情況為 （ ）

A. 動(dòng)能減小

B. 電勢(shì)能增加

C. 動(dòng)能和電勢(shì)能之和增加

D. 重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】力學(xué)中，選定下列哪組物理量為國(guó)際單位制中的基本物理量

A. 力、長(zhǎng)度、質(zhì)量 B. 速度、質(zhì)量、時(shí)間

C. 長(zhǎng)度、力、時(shí)間 D. 長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間

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