如圖所示，用長(zhǎng)為2L的絕緣輕桿連接兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B置于光滑絕緣的水平面上，A球的帶電量為+2q，B球的帶電量為-3q，構(gòu)成一個(gè)帶電系統(tǒng)（它們均可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)輕桿的質(zhì)量，也不考慮兩者間相互作用的庫(kù)侖力）。現(xiàn)讓小球A處在有界勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域MPNQ內(nèi)。已知虛線MP位于細(xì)桿的中垂線上，虛線NQ與MP平行且間距足夠長(zhǎng)．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向水平向右。釋放帶電系統(tǒng)，讓它從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，忽略帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的磁場(chǎng)影響。

求：（1）帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的最大速度為多少？

（2）帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，B球電勢(shì)能增加的最大值多少？

（3）帶電系統(tǒng)回到初始位置所用時(shí)間為多少？

（1），（2），（3）

【解析】

試題分析：（1） 從AB在電場(chǎng)中受力方向可知，小球B剛進(jìn)入電場(chǎng)帶電系統(tǒng)具有最大速度，從釋放帶電系統(tǒng)到小球B剛進(jìn)入電場(chǎng)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有，；（2）當(dāng)帶電系統(tǒng)速度第一次為零，B克服電場(chǎng)力做功最多、B增加的電勢(shì)能最多，設(shè)B球在電場(chǎng)中的最大位移為x，由動(dòng)能定理有，得x=2L，所以B電勢(shì)能增加的最大值為； （3）設(shè)帶電系統(tǒng)由靜止釋放到小球B剛進(jìn)入電場(chǎng)的過(guò)程中，帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，則有， ，設(shè)小球B進(jìn)入電場(chǎng)后至小球A剛運(yùn)動(dòng)到帶電系統(tǒng)速度為零時(shí)（最右端）的過(guò)程中，帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，則有，，根據(jù)對(duì)稱性可知，帶電系統(tǒng)從出發(fā)點(diǎn)回到出發(fā)點(diǎn)的過(guò)程中所用總時(shí)間為t=2t1+2t2，解得。

考點(diǎn)：本題考查了動(dòng)能定理、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年山東棗莊第十八中學(xué)高三4月模擬考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

在力學(xué)理論建立的過(guò)程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)。關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說(shuō)法中不正確的是

A．伽利略首先將實(shí)驗(yàn)事實(shí)和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)推演）和諧地結(jié)合起來(lái)

B．笛卡爾對(duì)牛頓第一定律的建立做出了貢獻(xiàn)

C．開(kāi)普勒通過(guò)研究行星觀測(cè)記錄，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三大定律

D．牛頓總結(jié)出了萬(wàn)有引力定律并用實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量

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科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年山東滕州第三中學(xué)高三適應(yīng)性訓(xùn)練物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，導(dǎo)熱的氣缸開(kāi)口向下，缸內(nèi)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞可自由滑動(dòng)且不漏氣，活塞下掛一個(gè)砂桶，砂桶裝滿砂子時(shí)，活塞恰好靜止，現(xiàn)將砂桶底部鉆一個(gè)小洞，讓細(xì)砂慢慢漏出。氣缸外部溫度恒定不變，則

A．缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)減小，內(nèi)能減小

B．缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減小

C．缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增大，內(nèi)能不變

D．外界對(duì)氣體做功，缸內(nèi)的氣體內(nèi)能增加

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科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年四川省資陽(yáng)市高三第三次模擬考試物理卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（6分）某興趣小組準(zhǔn)備探究“合外力做功和物體速度變化的關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)前組員們提出了以下幾種猜想：

①；②；③。

為了驗(yàn)證猜想，他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個(gè)速度傳感器（用來(lái)測(cè)量物體每次通過(guò)Q點(diǎn)的速度）。在剛開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，小剛同學(xué)提出“不需要測(cè)出物體質(zhì)量，只要測(cè)出物體初始位置到速度傳感器的距離L和讀出速度傳感器的讀數(shù)v就行了”，大家經(jīng)過(guò)討論采納了小剛的建議。

（1）請(qǐng)你說(shuō)明小剛建議的理由：_________________________________________________；

（2）讓物體分別從不同高度無(wú)初速釋放，測(cè)出物體初始位置到速度傳感器的距離L1、L2、L3、L4 ，讀出物體每次通過(guò)Q點(diǎn)的速度v1、v2、v3、v4、 ，并繪制了如圖乙所示的L-v圖象。若為了更直觀地看出L和v的變化關(guān)系，他們下一步應(yīng)該作出_______；

A．圖像 B．圖像 C．圖像 D．圖像

（3）實(shí)驗(yàn)中，木板與物體間摩擦力_________（“會(huì)”或“不會(huì)”）影響探究的結(jié)果。

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科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年四川省資陽(yáng)市高三第三次模擬考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

我們生活在電磁波的海洋中，下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法中正確的是

A．電磁波不能發(fā)生反射

B．電磁波在空氣中傳播時(shí)，頻率越高，波長(zhǎng)越小

C．電磁波只能傳遞聲音信號(hào)，不能傳遞圖象信號(hào)

D．紫外線是一種比所有可見(jiàn)光波長(zhǎng)更長(zhǎng)的電磁波

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科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年陜西寶雞高三九校聯(lián)合檢測(cè)物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖，光滑水平面上放著質(zhì)量為M的木板，木板左端有一個(gè)質(zhì)量為m的木塊。現(xiàn)對(duì)木塊施加一個(gè)水平向右的恒力F，木塊與木板由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t分離。下列說(shuō)法正確的是

A．若僅增大木板的質(zhì)量M，則時(shí)間t增大

B．若僅增大木塊的質(zhì)量m，則時(shí)間t增大

C．若僅增大恒力F，則時(shí)間t增大

D．若僅增大木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，則時(shí)間t增大

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科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年山東省菏澤市高三第一次模擬考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，是氫原子四個(gè)能級(jí)的示意圖。當(dāng)氫原子從n=4的能級(jí)躍遷到n=3的能級(jí)時(shí)，輻射出光子a，當(dāng)氫原子從n=3的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)，輻射出光子b，則以下判斷正確的是＿ 。（雙選，填正確答案標(biāo)號(hào)）

A．在真空中光子a的波長(zhǎng)大于光子b的波長(zhǎng)

B．光子a可使氫原子從n=2躍遷到n=3的能級(jí)

C．光子b可使處于n=3能級(jí)的氫原子電離

D．一群處于n=3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生6種譜線

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科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年湖南省益陽(yáng)市高三四月調(diào)研考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

（6分）下圖為俯視圖，光屏MN豎直放置，半圓柱形玻璃磚放在水平面上的的平面部分ab與屏平行。由光源S發(fā)出的一束白光從半圓沿半徑射入玻璃磚，通過(guò)圓心O再射到屏上．在水平面內(nèi)繞過(guò)O點(diǎn)的豎直軸沿逆時(shí)針?lè)较蚓従忁D(zhuǎn)動(dòng)玻璃磚，在光屏上出現(xiàn)了彩色光譜。當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)動(dòng)角度大于某一值時(shí)，屏上彩色光帶中的某種顏色的色光首先消失。有關(guān)彩色的排列順序和最先消失的色光是 （填正確答案標(biāo)號(hào)，選對(duì)1個(gè)得3分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分，每選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低得分為0分）

A.通過(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，同種材料中各種色光的折射率不同，紅光折射率較大

B.由可知，玻璃磚中紅光傳播速度較大

C.由可知，紅光在ab界面發(fā)生全反射的臨界角較大

D．轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃磚的過(guò)程中最先消失的是紅光

E．在光屏上從左到右光譜的分布是從紅光到紫光

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里。長(zhǎng)度為L的導(dǎo)體中通有恒定電流，電流大小為I。當(dāng)導(dǎo)體垂直于磁場(chǎng)方向放置時(shí)，導(dǎo)體受到的安培力大小為BIL。若將導(dǎo)體在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)30°角，導(dǎo)體受到的安培力大小為(　　)

A．                              B．BIL

C．BIL                            D．2BIL

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