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17.如圖所示,光滑絕緣細(xì)桿豎直放置,它與以點(diǎn)電荷+Q為圓心的某一個(gè)圓周交于B、C兩點(diǎn),質(zhì)量為m,帶電荷量為-q的小環(huán)從A點(diǎn)由靜止下滑,已知q《Q,AB=BC=h,小環(huán)到達(dá)B點(diǎn)時(shí),速度為3gh,求:
(1)小環(huán)由A到B過程中,電場力對小環(huán)做的功;
(2)A、C兩點(diǎn)間的電勢差UAC等于多少;
(3)小環(huán)到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

分析 由題,B、C兩點(diǎn)在以正電荷Q為圓心的同一圓周上,電勢相等,小球從B運(yùn)動到C過程,電場力做功為零,根據(jù)動能定理研究小球從A運(yùn)動到B的過程,求出電場力所做的功,進(jìn)而求出AC間的電勢差.

解答 解:(1)A→B由動能定理:mgh+W=12mv2B
所以:W=12mgh,
(2)B點(diǎn)和C點(diǎn)到點(diǎn)電荷Q的距離是相等的,所以B與C的電勢相等,AC之間的電勢差與AB之間的電勢差相等,所以:
UAC=UAB=Wq=mgh2q
(3)B、C等電勢,所以從B到C電場力做功為零,
A→C由動能定理:2mgh+w=12mv2C
聯(lián)立得vC=5gh
答:(1)小環(huán)由A到B過程中,電場力對小環(huán)做的功是12mgh;
(2)A、C兩點(diǎn)間的電勢差UAC等于mgh2q;
(3)小環(huán)到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小5gh

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

7.決定物體重心位置的因素有兩個(gè):一是物體的質(zhì)量分布;二是物體的形狀.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.有相同材料制成的兩個(gè)物體A和B,質(zhì)量分別為M、m(M>m),在粗糙的水平地面上以相同的初速度滑動.下列說法正確的是( �。�
A.物體A的慣性大于物體B的慣性
B.由于物體A、B受到阻力作用,慣性不斷的減小
C.由于物體B的慣性小,運(yùn)動狀態(tài)容易改變,所以B先停止運(yùn)動
D.兩者的位移大小相等

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5.關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的位移和路程下列說法中正確的是( �。�
A.位移是矢量,位移的方向即質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向
B.路程是標(biāo)量,即位移的大小
C.質(zhì)點(diǎn)沿直線向某一方向運(yùn)動,通過的路程等于位移
D.物體通過的路程不等,位移可能相同

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.2007年4月18日,我國鐵路實(shí)行第六次大提速.列車提速的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題是增大機(jī)車發(fā)動機(jī)的額定功率.提速前機(jī)車的額定功率為9600kW,最高時(shí)速為45m/s.提速后的最高時(shí)速為70m/s.已知列車所受阻力與速度成正比,即f=kv.則( �。�
A.提速前列車受到的阻力為2.1×105NB.提速前列車受到的阻力為3.3×105N
C.提速后機(jī)車的額定功率為1.1×107WD.提速后機(jī)車的額定功率為2.3×107W

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖所示,做簡諧運(yùn)動的彈簧振子從平衡位置O向B運(yùn)動過程中,下述說法中正確的是( �。�
A.振子做勻減速運(yùn)動B.振子的回復(fù)力指向B
C.振子的位移不斷增大D.振子的速度不斷增大

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

9.在經(jīng)典物理學(xué)的概念中,粒子的運(yùn)動在任意時(shí)刻有確定的軌道、位置和速度,波在空間中傳播有固定的頻率和波長,表示波具有空間上的周期性.

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6.如圖甲所示,一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上,上端疊放兩個(gè)質(zhì)量均為M的物體A、B(B物體與彈簧連接),彈簧的勁度系數(shù)為k,初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用豎直向上的拉力F用在物體A上,使物體A開始向上做加速度為a的勻加速運(yùn)動,測得兩個(gè)物體的v-r圖象如圖乙所示(重力加速度為g),則( �。�
A.施加外力前,彈簧的形變量為2gk
B.外力施加的瞬間,AB間的彈力大小為M(g-a)
C.AB在t1時(shí)刻分離,此時(shí)彈簧彈力恰好為零
D.彈簧恢復(fù)到原長時(shí),物體B的速度達(dá)到最大值

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖1所示,為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量及小車和砝碼的質(zhì)量對應(yīng)關(guān)系圖.鉤碼的質(zhì)量為m1,小車和砝碼的質(zhì)量為m2,重力加速度為g.

(1)下列說法正確的是D.
A.每次在小車上加減砝碼時(shí),應(yīng)重新平衡摩擦力
B.實(shí)驗(yàn)時(shí)若用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)先釋放小車后接通電源
C.本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)小于m1
D.在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí),應(yīng)作a1m2圖象
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)由于疏忽,遺漏了平衡摩擦力這一步驟,測得F=m1g,作出a-F圖象,他可能作出圖2中丙(選填“甲”、“乙”、“丙”)圖線.此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是C.
A.小車與軌道之間存在摩擦     B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C.砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量太大     D.所用小車的質(zhì)量太大
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)遺漏了平衡摩擦力這一步驟,若軌道水平,他測量得到的1m2a圖象,如圖3.設(shè)圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,則小車與木板間的動摩擦因數(shù)\frac{gk},鉤碼的質(zhì)量m1=1gk

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