如圖所示，水平放置的平行金屬板的N板接地，M板電勢(shì)為＋U，兩板間距離d，d比兩板的尺寸小很多，在兩板中間有一長(zhǎng)為2l(2l＜d)的絕緣輕桿，可繞水平固定軸O在豎直面內(nèi)無(wú)摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)，O為桿的中點(diǎn)．桿的兩端分別連著小球A和B，它們的質(zhì)量分別為2m和m，電荷量分別為＋q和－q.當(dāng)桿從圖示水平位置由靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)90°到豎直位置時(shí)，不考慮A、B兩小球間的庫(kù)侖力，已知重力加速度為g，求：

(1)兩小球電勢(shì)能的變化；

(2)兩小球的總動(dòng)能．

 

【答案】

(1)減少了　(2)

【解析】

試題分析：(1)電場(chǎng)力做功量度為電勢(shì)能的變化，則

＝－ΔEp

即兩球電勢(shì)能減少了.

(2)設(shè)兩小球在豎直位置時(shí)的總動(dòng)能為Ek，取兩小球及桿為研究對(duì)象，在桿由圖示水平位置從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，由動(dòng)能定理，得

2mgl－mgl＋＝Ek

故Ek＝.

考點(diǎn)：能量守恒定律；牛頓第二定律；

點(diǎn)評(píng)：本題整合了能量守恒定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用，要求同學(xué)們能選取適當(dāng)?shù)倪^(guò)程運(yùn)用能量守恒定律解題，難度適中．

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，水平放置的平行金屬板A、B間距為d，帶電粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，粒子以速度v從兩極板中央處水平飛入兩極板間，當(dāng)兩板上不加電壓時(shí)，粒子恰從下板的邊緣飛出．現(xiàn)給AB加上一電壓，則粒子恰好從上極板邊緣飛出求：（1）兩極板間所加電壓U；（2）金屬板的長(zhǎng)度L．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，水平放置的矩形線圈abcd的面積為S，處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，則穿過(guò)矩形線圈的磁通量是
BS
BS
，當(dāng)線圈繞ab邊轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，穿過(guò)它的磁通量為
0
0
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平放置的白色的傳送帶以速度v=6m/s向右勻速運(yùn)行，現(xiàn)將一小煤塊輕輕地放在傳送帶A端，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，若A端與B端相距30m，則（g=10m/s2）（　�。�
A、小煤塊先作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后作勻速直線運(yùn)動(dòng)B、小煤塊一直作勻加速直線運(yùn)動(dòng)C、全過(guò)程中，小煤塊先受到向右的滑動(dòng)摩擦力，后不受摩擦力作用D、全過(guò)程中，小煤塊先受到向右的滑動(dòng)摩擦力，后受到向右的靜摩擦力作用

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10?18C的帶正電的粒子（不計(jì)重力），從貼近a板的左端以υ0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到邊界b的Q（圖中未標(biāo)出）處．試求
（1）粒子穿過(guò)狹縫P時(shí)的速度υ及其與b板的夾角θ．
（2）P、Q之間的距離L．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來(lái)AB兩板不帶電，B極板接地，它的極板長(zhǎng)L=0.1m，兩板間距離d=0.4×10-2m，現(xiàn)有一微粒質(zhì)量m=2.0×10-6kg，帶電量q=+1.0×10-8C，以一定初速度從兩板中央平行于極板射入，由于重力作用微粒恰好能落到A板上中點(diǎn)O處，不反彈．忽略平行板電容器的邊緣效應(yīng)，取g=10m/s2．試求：
（1）帶電粒子入射初速度的大�。�
（2）現(xiàn)使電容器帶上電荷，使帶電微粒能從平行板電容器的右側(cè)射出，且不碰板．則帶電后A板的電勢(shì)應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？

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同步練習(xí)冊(cè)答案