如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一表面光滑、與水平面成45°角的絕緣直桿AC，其下端(C端)距地面高度h＝0.8 m。有一質(zhì)量為500 g的帶電小環(huán)套在直桿上，正以某一速度沿桿勻速下滑，小環(huán)離桿后正好通過C端的正下方P點(diǎn)處。(g取10 m/s2)求：

 

(1)小環(huán)離開直桿后運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向。

(2)小環(huán)從C運(yùn)動(dòng)到P過程中的動(dòng)能增量。

(3)小環(huán)在直桿上勻速運(yùn)動(dòng)速度的大小v0。


 (1)小環(huán)沿桿運(yùn)動(dòng)時(shí)受力分析可得

＝tan45°，所以qE＝mg

小環(huán)離開直桿后只受電場(chǎng)力和重力，

F合＝＝mg

由牛頓第二定律F合＝ma

得a＝g＝14.14 m/s2，方向垂直于桿斜向右下方

(2)小環(huán)從C運(yùn)動(dòng)到P過程中電場(chǎng)力做功為零

所以動(dòng)能增量等于重力做的功

ΔE＝W＝mgh＝4 J

(3)小環(huán)離開直桿后的運(yùn)動(dòng)可分解成水平和豎直兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)

水平：勻減速到零再反向加速運(yùn)動(dòng)，初、末水平分速度大小相等為vx＝v0cos45°

t＝，ax＝＝g

豎直：h＝vyt＋gt2

vy＝v0sin45°

解得v0＝2 m/s

答案：(1)14.14 m/s2' 方向垂直于桿斜向右下方

(2)4 J '(3)2 m/s


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：


下列說法正確的是(　　)

A. 紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能夠發(fā)生光電效應(yīng)，則當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時(shí)，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能也隨之增大

B. 氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，要釋放一定頻率的光子，同時(shí)電子的動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小

C. 核子結(jié)合成原子核一定有質(zhì)量虧損，釋放出能量

D. 太陽內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)是熱核反應(yīng)

E. 原子核的衰變是原子核在其他粒子的轟擊下發(fā)生的

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一半徑為R的均勻帶正電圓環(huán)水平放置，環(huán)心為O點(diǎn)，質(zhì)量為m的帶正電的小球從O點(diǎn)正上方h高的A點(diǎn)靜止釋放，并穿過帶電環(huán)，關(guān)于小球從A到A關(guān)于O的對(duì)稱點(diǎn)A′過程加速度(a)、重力勢(shì)能(EpG)、機(jī)械能(E)、電勢(shì)能(Ep電)隨位置變化的圖象一定錯(cuò)誤的是(取O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)且重力勢(shì)能為零，向下為正方向，無限遠(yuǎn)電勢(shì)為零)(　　)

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖甲所示，在x軸上有一個(gè)點(diǎn)電荷Q(圖中未畫出)，O、A、B為軸上三點(diǎn)，放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的電場(chǎng)力跟試探電荷所帶電荷量的關(guān)系如圖乙所示，則(　　)

A. A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2×103 N/C

B. B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2×103 N/C

C. 點(diǎn)電荷Q在A、B之間

D. 點(diǎn)電荷Q在A、O之間

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，光滑絕緣斜面的底端固定著一個(gè)帶正電的小物塊P，將另一個(gè)帶電小物塊Q在斜面的某位置由靜止釋放，它將沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。設(shè)斜面足夠長(zhǎng)，則在Q向上運(yùn)動(dòng)過程中(　　)

A. 物塊Q的動(dòng)能一直增大

B. 物塊Q的電勢(shì)能一直增大

C. 物塊P、Q的重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和一直增大

D. 物塊Q的機(jī)械能一直增大

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科目：高中物理 來源： 題型：


某同學(xué)利用如圖所示的電路描繪小燈泡的伏安特性曲線．在實(shí)驗(yàn)中，他將滑動(dòng)變阻器的滑片從左端勻速滑向右端，發(fā)現(xiàn)電流表的指針始終在小角度偏轉(zhuǎn)，而電壓表的示數(shù)開始時(shí)變化很小，但當(dāng)滑片接近右端時(shí)電壓表的示數(shù)迅速變大．為了便于操作并減小誤差，你認(rèn)為應(yīng)采取的措施是(　　)

A．換用最大阻值更大的滑動(dòng)變阻器，將導(dǎo)線a的M端移到電流表“3”接線柱上

B．換用最大阻值更大的滑動(dòng)變阻器，將導(dǎo)線b的N端移到電流表“0.6”接線柱上

C．換用最大阻值更小的滑動(dòng)變阻器，將導(dǎo)線a的M端移到電流表“3”接線柱上

D．換用最大阻值更小的滑動(dòng)變阻器，將導(dǎo)線b的N端移到電流表“0.6”接線柱上

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科目：高中物理 來源： 題型：


某同學(xué)準(zhǔn)備探究一未知元件Q的伏安特性曲線，他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖．請(qǐng)回答下列問題：

(1)請(qǐng)將圖乙中的實(shí)物連線按電路圖補(bǔ)充完整．

(2)該同學(xué)正確連接實(shí)驗(yàn)電路后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭P，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表的指針始終不發(fā)生偏轉(zhuǎn)．在不斷開電路的情況下，他使用多用電表直流電壓擋檢查電路故障，將多用電表的紅、黑表筆與電流表的“＋”、“－”接線柱接觸時(shí)，發(fā)現(xiàn)多用電表指針發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)，說明電路故障是________．

(3)排除故障后，該同學(xué)測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，請(qǐng)?jiān)谙聢D坐標(biāo)紙上作出該元件的U－I圖線.

序號(hào)

電流/A

電壓/V

1

0.00

0.00

2

0.10

1.00

3

0.20

1.60

4

0.30

1.82

5

0.40

1.95

6

0.50

2.08

7

0.60

2.13

(4)通過實(shí)驗(yàn)可以得出，該元件的阻值隨所加電壓的增大而________(選填“增大”、“減小”或“不變”)．

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個(gè)方向以v、3v速度勻速拉出磁場(chǎng)，則導(dǎo)體框從兩個(gè)方向移出磁場(chǎng)的兩過程中(　　)

A．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同

B．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同

C．導(dǎo)體框ad邊兩端電勢(shì)差相同

D．通過導(dǎo)體框截面的電量相同

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科目：高中物理 來源： 題型：


一帶電粒子從電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，徑跡如圖5中虛線所示．不計(jì)粒子所受重力，則(　　)

圖5

A．粒子帶正電

B．粒子加速度逐漸減小

C．A點(diǎn)的速度大于B點(diǎn)的速度

D．粒子的初速度不為零

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