精英家教網(wǎng)如圖所示，在絕緣光滑水平面上，可視為質(zhì)點(diǎn)的A、B兩個帶正電的小球相距為r，帶電量分別為4q和q．B的質(zhì)量為m，在庫侖力作用下，兩球從靜止開始運(yùn)動：起初，A的加速度大小為a、B的加速度大小為4a；經(jīng)過一段時間后，B的加速度大小為a，速度達(dá)到v．試計算這時：
（1）兩球間距是多少？
（2）A球的速度是多少？
（3）兩電荷的電勢能發(fā)生了什么變化，變化了多少？
分析：（1）以B為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律和庫侖定律求解
（2）根據(jù)兩球受到同樣大小的庫侖力列出等式，以兩球組成的系統(tǒng)為研究對象，由動量守恒求解
（3）根據(jù)能量守恒求出減少的電勢能．
解答：解：（1）以B為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律和庫侖定律
K
4q2
r2
=4ma，K
4q2
R2
=ma，
所以，兩球的間距為R=2r．
（2）根據(jù)兩球受到同樣大小的庫侖力，有F=mAa=m×4a，可見，A的質(zhì)量為mA=4m．
以兩球組成的系統(tǒng)為研究對象，由動量守恒，又有mv+4mVA=0．
所以，A的速度為vA=-
1
4
V．
（3）根據(jù)電場力做正功，系統(tǒng)的電勢能減少，據(jù)能量守恒得減少的電勢能等于系統(tǒng)增加的動能，
所以△EP=EKA+EKB=
1
2
×4m
V
2
A
+
1
2
mV2=
5
8
mV2
答：（1）兩球間距是2r．
（2）A球的速度是-
1
4
V
（3）兩電荷的電勢能減少
5
8
mV2
點(diǎn)評：本題考查了牛頓第二定律、庫侖定律、動量守恒和能量守恒等多個知識點(diǎn)，關(guān)鍵要分析清楚物體的運(yùn)動情況．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在絕緣光滑水平面上，有一個邊長為L的單匝正方形線框abcd，在外力的作用下以恒定的速率v向右運(yùn)動進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域．線框被全部拉入磁場的過程中線框平面保持與磁場方向垂直，線框的ab邊始終平行于磁場的邊界．已知線框的四個邊的電阻值相等，均為R．求：
（1）在ab邊剛進(jìn)入磁場區(qū)域時，線框內(nèi)的電流大��；
（2）在ab邊剛進(jìn)入磁場區(qū)域時，ab邊兩端的電壓；
（3）在線框被拉入磁場的整個過程中，線框中電流產(chǎn)生的熱量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在絕緣光滑的水平面上固定兩個帶有等量同種電荷的小球P、Q，在PQ之間的M點(diǎn)由靜止釋放一帶電滑塊，則滑塊會由靜止開始向右運(yùn)動到PQ之間的另一點(diǎn)N而速度減為零，在此過程中，以下說法正確的是（　　）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在絕緣光滑的水平面上，有一個質(zhì)量為m、邊長為L的正方形線框，用一垂直于ab 邊的恒定外力將正方形線框以速率v1勻速拉進(jìn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，當(dāng)正方形線框全部進(jìn)入磁場后立即將外力撤去，線框最終能完全離開磁場，若測得cd邊剛要離開磁場時速率為v2，已知磁場方向豎直向下，寬度為5L，正方形線框每條邊的電阻均為R，求：
（1）恒定外力的大��；
（2）線框ab邊剛進(jìn)磁場到剛要出磁場時所用時間t和cd邊剛要離開磁場時的電勢差Ucd；
（3）整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?浙江模擬）如圖所示，在絕緣光滑的水平面上固定兩個電量相等的異種點(diǎn)電荷A、B，其中A帶正電，B帶負(fù)電荷，它們的連線的中點(diǎn)是O，MN是AB在水平面內(nèi)中垂線上的兩點(diǎn)．空間中還有一個垂直于該水平面的磁場（圖中未畫出）．現(xiàn)有一個帶電量為+q的小球以初速度v0從M點(diǎn)沿MN方向射入，恰能沿中垂線由M點(diǎn)向N點(diǎn)運(yùn)動，則下列說法中正確的是（　�。�

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案