2.如圖所示,光滑絕緣細(xì)桿傾斜放置,與水平面夾角為30°,桿上有A、B、C三點,與C點在同一水平面上的O點固定一正電荷Q,且OC=OB,質(zhì)量為m,電荷量為-q的有孔小球從桿上A點無初速度下滑,已知q<<Q,AB=L,小球滑到B點時的速度大小為$\sqrt{3gL}$,求:
(1)小球由A到B的過程中電場力做的功
(2)A、C兩點的電勢差.

分析 (1)小球由A到B的過程中,重力和電場力做功,根據(jù)動能定理求電場力做的功.
(2)B、C在同一條等勢線上電勢相等,由W=qU求出A、B兩點的電勢差即等于A、C兩點的電勢差.

解答 解:(1)由A到B,由動能定理得:
WAB+mgsinθ•L=$\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}$
據(jù)題有:vB=$\sqrt{3gL}$
解得電場力做功為:WAB=mgL
(2)B、C在同一條等勢線上,可知:φBC
因此UAB=UAC,A、B間電勢差為:UAB=$\frac{{W}_{AB}}{-q}$=-$\frac{mgL}{q}$
所以有:UAC=-$\frac{mgL}{q}$
答:(1)小球由A到B的過程中電場力做的功是mgL.
(2)A、C兩點的電勢差是-$\frac{mgL}{q}$.

點評 電勢差是表示電場的能的性質(zhì)的物理量,與電場力做功有關(guān),常常應(yīng)用動能定理求解電場力做功,再進(jìn)一步得到電勢差.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.甲乙兩隊進(jìn)行拔河比賽,甲隊勝乙隊負(fù),則下列說法正確的是( 。
A.甲隊對乙隊的拉力大于乙隊對甲隊的拉力
B.甲隊對乙隊的拉力與地面對乙隊的摩擦力大小相等,它們是一對平衡力
C.甲隊對乙隊的拉力與乙隊對甲隊的拉力是一對平衡力
D.甲隊對乙隊的拉力與乙隊對甲隊的拉力大小相等,它們是一對作用力和反作用力

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.兩段材料和質(zhì)量都相同的均勻電阻線,它們的長度之比為L1:L2=3:4,則它們的電阻之比R1:R2為( 。
A.3:4B.9:16C.16:9D.4:3

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.我國新研制的液氧煤油發(fā)動機(jī)新型運載火箭長征六號,于太原衛(wèi)星發(fā)射中心以一箭多星的方式成功發(fā)射20顆小衛(wèi)星.假設(shè)其中有兩顆衛(wèi)星A、B軌道平面完全重合、且軌道都是圓形;A衛(wèi)星運行周期為T1,軌道半徑為r1,線速度為v1;B衛(wèi)星運行周期為T2,軌道半徑為r2,線速度為v2,且r1>r2;地球自轉(zhuǎn)周期為T0,引力常量為G,下列說法正確的是(  )
A.衛(wèi)星A、B在軌道上運行時處于完全失重狀態(tài),不受任何力的作用
B.A衛(wèi)星的向心加速度為$\frac{{2π{v_1}}}{T_1}$
C.某一時刻衛(wèi)星A、B在軌道上相距最近,從該時刻每經(jīng)過$\frac{{{T_1}{T_2}}}{{{T_1}-{T_2}}}$時間,衛(wèi)星A、B在軌道再次相距最近
D.地球的質(zhì)量為$\frac{v_2^2r_2^3}{G}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.如圖,質(zhì)量分別為m1和m2的兩小球A、B帶有同種電荷,電荷量分別為q1和q2,用絕緣細(xì)線懸掛在天花板上,兩球間用一絕緣的輕彈簧相連.平衡時,兩小球恰處于同一水平位置,細(xì)線與豎直方向間夾角分別為θ1與θ2(θ1>θ2),則下列說法正確的是(  )
A.m1一定小于m2B.q1一定大于q2
C.彈簧對小球的彈力可能為零D.彈簧可能處于壓縮狀態(tài)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖所示,在雷雨天氣,在一不規(guī)則帶電云團(tuán)A附近的B點放置一個q1=-2.0×10-8 C的電荷,若測出它受到的電場力大小為F=4.0×10-6 N,方向如圖所示,求:
(1)B處電場強(qiáng)度的大小是多少?
(2)如果在B點換一個q2=4.0×10-7 C的電荷,則其所受電場力大?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.長為L,間距也為L的兩平行金屬板間有垂直向里的勻強(qiáng)磁場,如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,今有質(zhì)量為m、帶電量為q的正離子從平行板左端兩板正中間以平行于金屬板的方向射入磁場.欲使離子不打在極板上,入射離子的速度大小應(yīng)滿足的條件是( 。
A.v<$\frac{qBL}{4m}$B.v>$\frac{5qBL}{4m}$
C.v<$\frac{qBL}{4m}$或者v>$\frac{5qBL}{4m}$D.$\frac{qBL}{4m}<v<\frac{5qBL}{4m}$

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11.兩點電荷激發(fā)電場所形成的電場線分布如圖所示,A、B是電場線上的兩點,下列判斷正確的是(  )
A.A、B兩點的電勢相等
B.兩電荷所帶電荷量相等
C.左邊電荷帶負(fù)電,右邊電荷帶正電
D.A、B兩點的電場強(qiáng)度大小不等,方向相同

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12.下列說法正確的是( 。
A.米、千克、秒、庫侖都屬于國際單位制的基本單位
B.同一個物體在地球上比在月球上慣性大
C.物體做曲線運動時,其所受合力的瞬時功率可能為零
D.一對作用力與反作用力的功一定大小相等且一正一負(fù)

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