【題目】如圖所示，ABCD且A、B、C、D位于一半徑為r的豎直圓上，在C點(diǎn)有一固定點(diǎn)電荷，電荷量為+Q。現(xiàn)從A點(diǎn)將一質(zhì)量為m，電荷量為-q的小球由靜止釋放，小球沿光滑絕緣軌道ADB運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度為，g為重力加速度，不考慮運(yùn)動(dòng)電荷對(duì)靜電場(chǎng)的影響，求：

(1)小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；

(2)小球從A點(diǎn)到D點(diǎn)過(guò)程中電勢(shì)能的改變量。

【答案】（1）（2）

【解析】由牛頓第三定律得點(diǎn)電荷在D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小，從A到D運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理，解得電場(chǎng)力做功，求出電勢(shì)能的改變量。

解：（1）點(diǎn)電荷在D點(diǎn)時(shí)有

由牛頓第三定律得，點(diǎn)電荷在D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為，

方向豎直向下

（2）從A到D運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理，有：

解得電場(chǎng)力做功：

因?yàn)殡妶?chǎng)力做負(fù)功，則電勢(shì)能增加，

方法2：A點(diǎn)的電勢(shì)能：

B點(diǎn)的電勢(shì)能：

電勢(shì)能的該變量：

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：

【題目】現(xiàn)代觀測(cè)表明，由于引力作用，恒星有“聚集”的特點(diǎn)，眾多的恒星組成了不同層次的恒星系統(tǒng)，最簡(jiǎn)單的恒星系統(tǒng)是兩顆互相繞轉(zhuǎn)的雙星，事實(shí)上，冥王星也是和另一星體構(gòu)成雙星，如圖所示，這兩顆行星m1、m2各以一定速率繞它們連線上某一中心O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣才不至于因萬(wàn)有引力作用而吸引在一起，現(xiàn)測(cè)出雙星間的距離始終為L(zhǎng)，且它們做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r1與r2之比為3∶2，則 (　　)．

A．它們的角速度大小之比為2∶3

B．它們的線速度大小之比為3∶2

C．它們的質(zhì)量之比為3∶2

D．它們的周期之比為2∶3

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的一端固定在滑塊B上，另一端與滑塊C接觸但未連接，該整體靜止放在離地面高為H＝5 m的光滑水平桌面上．現(xiàn)有一滑塊A從光滑曲面上離桌面h＝1.8 m高處由靜止開(kāi)始滑下，與滑塊B發(fā)生碰撞并粘在一起壓縮彈簧推動(dòng)滑塊C向前運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一段時(shí)間，滑塊C脫離彈簧，繼續(xù)在水平桌面上勻速運(yùn)動(dòng)一段后從桌面邊緣飛出．已知mA＝1 kg，mB＝2 kg，mC＝3 kg，g＝10 m/s2，求：

(1)滑塊A與滑塊B碰撞結(jié)束瞬間的速度；

(2)被壓縮彈簧的最大彈性勢(shì)能；

(3)滑塊C落地點(diǎn)與桌面邊緣的水平距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動(dòng)，有兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則以下說(shuō)法中正確（）

A. A球的線速度必定大于B球的線速度

B. A球的角速度必定小于B球的角速度

C. A球的運(yùn)動(dòng)周期必定小于B球的運(yùn)動(dòng)周期

D. A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ囟ù笥?/span>B球?qū)ν脖诘膲毫?/span>

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖甲是“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。

(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線________。每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋__________________。

(2)圖乙是正確實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點(diǎn)，則此小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為________m/s。（g=9.8m/s2）

(3)在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙，每個(gè)格的邊長(zhǎng)L＝5cm，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_______m/s；B點(diǎn)的豎直分速度為_______m/s。（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，左管上端封閉，右管上端開(kāi)口，下端正中開(kāi)口處有一開(kāi)關(guān)K，K關(guān)閉，管中裝有水銀，左右兩管中的水銀面在同一水平線上，左管中的空氣柱長(zhǎng)度L1=21cm�？刂崎_(kāi)關(guān)K緩慢放出一些水銀，使左管液面比右管液面高h1=25cm時(shí)關(guān)閉開(kāi)關(guān)K。已知大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg，環(huán)境溫度不變。

①求放出水銀后左管空氣柱的長(zhǎng)度L2；

②放出這些水銀后，再?gòu)挠夜芸诰徛⑷胨y，使得右管液面比左管液面高h2=15cm，求需在右管中加入的水銀柱長(zhǎng)度H。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一粒子分別以大小不同的速率沿著AO方向?qū)?zhǔn)圓心O射入磁場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡分別如圖中a、b所示。若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用，則下列說(shuō)法正確的是

A. 沿軌跡a運(yùn)動(dòng)時(shí)速率較小

B. 沿軌跡b運(yùn)動(dòng)時(shí)速率較小

C. 沿軌跡a運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)

D. 沿軌跡a、b運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁分析器組成．若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射電場(chǎng)在中心線處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿中心線通過(guò)靜電分析器，由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點(diǎn)．不計(jì)粒子重力．下列說(shuō)法正確的是（�。�

A. 極板M比極板N電勢(shì)高

B. 加速電場(chǎng)的電壓U=ER

C. 直徑

D. 若一群離子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)上述過(guò)程都落在膠片上同一點(diǎn)，則該群離子具有相同的比荷

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間t變化的圖象．當(dāng)t＝0時(shí)，在此勻強(qiáng)電場(chǎng)中由靜止釋放一個(gè)帶電粒子，設(shè)帶電粒子只受電場(chǎng)力的作用，則下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. 帶電粒子將始終向同一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)

B. 2 s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)

C. 3 s末帶電粒子的速度為零

D. 0～3 s內(nèi)，電場(chǎng)力做的總功為零

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