4.如圖所示,光滑絕緣細(xì)桿豎直放置,它與以正電荷Q為圓心的某圓交于B、C兩點(diǎn),質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的有孔小球從桿上A點(diǎn)無初速度下滑,AB=h,OD=d,OD⊥AC,∠AOD=60°,小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為$\sqrt{gh}$.求:
(1)小球在A點(diǎn)釋放時(shí)的加速度大小a;
(2)A、C兩點(diǎn)間的電勢差UAC

分析 (1)在A帶你受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求的加速度
(2)BC兩點(diǎn)為等勢面,故AC間的電勢差即為AB間的電勢差,從A到B有動能定理求得電勢差

解答 解:(1)在A點(diǎn)受力分析由牛頓第二定律可知
$mg-\frac{kQq}{{(2d)}^{2}}cos30°=ma$
解得a=$g-\frac{\sqrt{3}kqQ}{8mlyhq18m^{2}}$
(2)BC兩點(diǎn)為等勢面,故AC間的電勢差即為AB間的電勢差
從A到B有動能定理可得$q{U}_{AC}-mgh=\frac{1}{2}m(\sqrt{gh})^{2}-0$
解得${U}_{AC}=\frac{mgh}{2q}$
答:(1)小球在A點(diǎn)釋放時(shí)的加速度大小a為$g-\frac{\sqrt{3}kqQ}{8mwxgepzq^{2}}$;
(2)A、C兩點(diǎn)間的電勢差UAC為$\frac{mgh}{2q}$

點(diǎn)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)用動能定理求解電勢差

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖所示,傾角為45°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相接,O為軌道圓心,BC為圓軌道直徑且處于豎直平面內(nèi),A、C兩點(diǎn)等高.質(zhì)量m=1kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止開始下滑,恰能滑到與O等高的D點(diǎn),g取10m/s2
(1)若使滑塊能到達(dá)C點(diǎn),求滑塊至少從離地多高處由靜止開始下滑;
(2)若滑塊離開C處后恰能垂直打在斜面上,求滑塊經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力;
(3)若使滑塊在圓弧在BDC段不脫離軌道,則A下滑的高度應(yīng)該滿足什么條件.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B到狀態(tài)C.
①求氣體在A、B、C三個(gè)狀態(tài)的溫度之比.
②已知狀態(tài)A的溫度為300K,阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol-1,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(壓強(qiáng)p0=1atm、溫度t0=0℃)下理想1mol任何氣體的體積都為22.4L,0℃為273K,求該氣體的分子數(shù).

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

12.載重卡車長7m,在距車頭9m處有一路標(biāo),車由靜止開始以2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動,整個(gè)卡車經(jīng)過路標(biāo)時(shí)所用的時(shí)間為1s.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.關(guān)于電場,下列敘述中正確的是( 。
A.任意兩點(diǎn)間的電勢差,等于電場強(qiáng)度和這兩點(diǎn)間距離的乘積
B.正電荷周圍的電場強(qiáng)度一定比負(fù)電荷周圍的電場強(qiáng)度大
C.電勢降低最快的方向必是電場線的方向
D.電場中電勢高的點(diǎn),電場強(qiáng)度一定很大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.為了“驗(yàn)證牛頓第二定律”,現(xiàn)提供如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置.請根據(jù)實(shí)驗(yàn)思路回答下列問題:
(1)通過實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的a-F圖象,造成這一結(jié)果的原因是:在平衡摩擦力時(shí)木板與水平桌面的夾角偏大(填“偏大”或“偏小”).

(2)該同學(xué)在平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),為了便于探究、減小誤差,應(yīng)使小車質(zhì)量M與砝碼和盤的總質(zhì)量m滿足M>>m的條件.
(3)該同學(xué)得到如圖丙所示的紙帶.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz.A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出.由此可算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為0.080m/s.運(yùn)動過程中小車的加速度為0.20m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(4)通過多次實(shí)驗(yàn),甲、乙兩同學(xué)利用自己得到的數(shù)據(jù)得到a-$\frac{1}{M}$的關(guān)系圖線如圖丁所示,該圖象說明在甲、乙兩同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)甲(填“甲”或“乙”)同學(xué)實(shí)驗(yàn)中繩子的拉力更大.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.在電場中的某一點(diǎn)放置一個(gè)電荷量為4.5×10-6C的電荷,受到的電場力為1.35×10-3N,則該點(diǎn)的場強(qiáng)為多少?如果把該電荷取走以后,該點(diǎn)的場強(qiáng)又是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.在1min內(nèi)甲振動30次,乙振動75次,則(  )
A.甲的周期0.5 s,乙的周期1.25 sB.甲的周期0.8 s,乙的周期2 s
C.甲的頻率0.5 Hz,乙的頻率0.8 HzD.甲的頻率0.5 Hz,乙的頻率1.25 Hz

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖所示,電源電動勢E=9V,內(nèi)阻r=1Ω,R1=2Ω,R2=6Ω,C=50 μF.
(1)閉合開關(guān)S,求穩(wěn)定后通過R1的電流;
(2)然后將開關(guān)S斷開,求電容器兩端的電壓變化量和斷開開關(guān)后流過R1的總電量;
(3)如果把R2換成一個(gè)可變電阻,其阻值可以在0~10Ω范圍變化,求開關(guān)閉合并且電路穩(wěn)定時(shí),R2消耗的最大電功率.

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