如圖所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷，電荷量分別為+Q和﹣Q，A、B相距為2d．MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿，另有一個(gè)穿過細(xì)桿的帶電小球p，其質(zhì)量為m、電荷量為+q（可視為點(diǎn)電荷，不影響電場(chǎng)的分布），現(xiàn)將小球p從與點(diǎn)電荷A等高的C處由靜止開始釋放，小球p向下運(yùn)動(dòng)到距C點(diǎn)距離為d的O點(diǎn)時(shí)，速度為v，已知MN與AB之間的距離為d，靜電力常量為k，重力加速度為g．求：

（1）C、O間的電勢(shì)差UCO；

（2）小球p在O點(diǎn)時(shí)的加速度；

（3）小球p經(jīng)過與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時(shí)的速度．


考點(diǎn)：

電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；動(dòng)能定理．

專題：

電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題．

分析：

（1）對(duì)C到O段運(yùn)用動(dòng)能定理，求出C、O間的電勢(shì)差，再求出C、D間的電勢(shì)差UCO．

（2）由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式結(jié)合平行四邊形定則求解

（3）由電場(chǎng)的對(duì)稱性知，UOD=UCO，小球從O到D由動(dòng)能定理求解

解答：

解：（1）小球p由C運(yùn)動(dòng)到O時(shí)，由動(dòng)能定理得：

mgd+qUCO=mv2﹣0，解得：UCO=；

（2）小球p經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)受力如圖：

由庫侖定律得：F1=F2=k，

它們的合力為：F=F1cos45°+F2cos45°=，

所以p在O點(diǎn)處的加速度：a==+g，方向豎直向下；

（3）由電場(chǎng)特點(diǎn)可知，在C、D間電場(chǎng)的分布是對(duì)稱的．

即小球p由C運(yùn)動(dòng)到O與由O運(yùn)動(dòng)到D的過程中合外力做的功是相等的，

由動(dòng)能定理得：W合=mv﹣0=2×mv2，解得：vD=v；

答：（1）C、O間的電勢(shì)差UCO為；

（2）小球p在O點(diǎn)時(shí)的加速度為：+g，方向豎直向下；

（3）小球p經(jīng)過與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時(shí)的速度為v．

點(diǎn)評(píng)：

本題關(guān)鍵要正確分析小球的受力情況，運(yùn)用牛頓第二定律、動(dòng)能定理處理力電綜合問題，分析要知道O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)實(shí)際上是兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)的合場(chǎng)強(qiáng)，等量異種電荷的電場(chǎng)具有對(duì)稱性．

　

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


在地面附近，存在著一有理想邊界的電場(chǎng)，邊界A、B將該空間分成上下兩個(gè)區(qū)域Ⅰ、Ⅱ，在區(qū)域Ⅱ中有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，區(qū)域Ⅰ中無電場(chǎng)。在區(qū)域Ⅱ中邊界下方某一位置P，由靜止釋放一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負(fù)電小球，如圖（a）所示，小球運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖（b）所示，已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力（v0未知）。

求：⑴．電場(chǎng)強(qiáng)度大小。

⑵．若邊界AB處電勢(shì)為零，則P點(diǎn)電勢(shì)UP為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：


做自由落體運(yùn)動(dòng)的甲、乙兩物體所受的重力之比為2：1，下落高度之比為l：2，則

A．下落時(shí)間之比是1：2             B．落地速度之比是1：1

C．落地速度之比是1：           D．下落過程中的加速度之比是2：1

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，兩段等長(zhǎng)細(xì)線將質(zhì)量分別為2m、m的小球A、B懸掛在O點(diǎn)，小球A受到水平向右的恒力4F的作用、小球B受到水平向左的恒力F的作用，當(dāng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，可能出現(xiàn)的狀態(tài)應(yīng)是（　�。�

　

A．

B．

C．

D．

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科目：高中物理 來源： 題型：


在水平地面上，A、B兩物體疊放如圖所示，在水平力F的作用下一起勻速運(yùn)動(dòng)，若將水平力F作用在A上，兩物體可能發(fā)生的情況是（　�。�

　

A．

A、B一起勻速運(yùn)動(dòng)

B．

A加速運(yùn)動(dòng)，B勻速運(yùn)動(dòng)

　

C．

A加速運(yùn)動(dòng)，B靜止

D．

A與B一起加速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示,平行板電容器A、B間有一帶電油滴P正好靜止在極板正中間，現(xiàn)將B極板勻速向下移動(dòng)到虛線位置，其他條件不變。則在B極板移動(dòng)的過程中

(   )

A.油滴將向下做勻加速運(yùn)動(dòng)

B.電流計(jì)中電流由b流向a

C.油滴運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸變大

D.極板帶的電荷量減少

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，兩個(gè)帶等量異種電荷、豎直正對(duì)放置、電容為C、間距為d的平行金屬板，兩板間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。將一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為-q的帶電小球，用長(zhǎng)度為L(zhǎng)(L<d)的、不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸掛于兩板間電場(chǎng)中的O點(diǎn)。此外在兩板之間還存在著一種特殊物質(zhì)(圖中未畫出)，這種物質(zhì)能使處于電場(chǎng)中的小球受到一個(gè)大小為F=kv(k為常數(shù)，v為小球的速率)、總是背離圓心方向的力。現(xiàn)將小球拉至細(xì)線剛好伸直但不繃緊的位置M，某時(shí)刻由靜止釋放小球，當(dāng)小球向下擺過60°到達(dá)N點(diǎn)時(shí)，小球的速度恰好為零。若在小球下擺過程中，細(xì)線始終未松弛，重力加速度取g,不考慮空氣阻力的影響，試求：

(1)兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E是多少？

(2)左側(cè)金屬板所帶的電荷量Q是多少？

(3)小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的加速度大小是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：


下面是對(duì)電源電動(dòng)勢(shì)概念的認(rèn)識(shí)，你認(rèn)為正確的是（　�。�

　

A．

電動(dòng)勢(shì)反映了電源把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能本領(lǐng)的物理量

　

B．

同一電源接入不同的電路，電動(dòng)勢(shì)不會(huì)發(fā)生變化

　

C．

電動(dòng)勢(shì)的單位和電勢(shì)差相同，電動(dòng)勢(shì)實(shí)質(zhì)上就是的電勢(shì)差

　

D．

我們通常所說的1號(hào)干電池的尺寸和電動(dòng)勢(shì)都比7號(hào)干電池的大

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科目：高中物理 來源： 題型：


沿一條直線運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)物體的加速度逐漸減小時(shí)，下列說法正確的是 （     ）

A．物體運(yùn)動(dòng)的速度一定增大　　      

B．物體運(yùn)動(dòng)的速度一定減小

C．物體運(yùn)動(dòng)速度的變化率一定減小　　

D．物體運(yùn)動(dòng)的路程一定增大

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同步練習(xí)冊(cè)答案