如圖所示，在傾角為θ的絕緣斜面上，有相距為L的A、B兩點(diǎn)，分別固定著兩個帶電量均為Q的正點(diǎn)電荷。O為AB連線的中點(diǎn)，a、b是AB連線上兩點(diǎn)，其中。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初動能從a點(diǎn)出發(fā)，沿AB直線向b點(diǎn)運(yùn)動，其中小滑塊第一次經(jīng)過O點(diǎn)時的動能為，第一次到達(dá)b點(diǎn)時的動能恰好為零，已知靜電力常量為。求：

（1）兩個帶電量均為Q的正點(diǎn)電荷在a點(diǎn)處的合場強(qiáng)大小和方向；
（2）小滑塊由a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動的過程中受到的滑動摩擦力大小；
（3）aO兩點(diǎn)間的電勢差。

（1） 方向沿斜面向上  （2） （3）

解析試題分析：（1）根據(jù)真空中點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度的表達(dá)式得：
A點(diǎn)處電荷在a處場強(qiáng)，方向沿斜面向上
B點(diǎn)處電荷在a處場強(qiáng)，方向沿斜面向下
根據(jù)電場的疊加原理，可知，在a點(diǎn)處的合場強(qiáng)大小和方向分別是：
，方向沿斜面向上
（2）由，O為AB連線的中點(diǎn)得：a、b關(guān)于O點(diǎn)對稱，則a點(diǎn)與b點(diǎn)等勢，即，小滑塊從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中，電場力做功
設(shè)小滑塊與水平面間的摩擦力大小為f　，小滑塊從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中，根據(jù)動能定理有

解得：
（3）小滑塊從a點(diǎn)運(yùn)動到O點(diǎn)的過程中，根據(jù)動能定理
解得：
考點(diǎn):本題考查了電學(xué)和力學(xué)的綜合應(yīng)用。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，y>0的范圍內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場；在y<0的范圍內(nèi)存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(方向未畫出)。已知OA＝OC＝CD＝DE＝EF＝L，OB＝L。現(xiàn)在一群質(zhì)量為m、電荷量大小為q(重力不計(jì))的帶電粒子，分布在A、B之間。t＝0時刻，這群帶電粒子以相同的初速度v0沿x軸正方向開始運(yùn)動。觀察到從A點(diǎn)出發(fā)的帶電粒子恰好從D點(diǎn)第一次進(jìn)入磁場，然后從O點(diǎn)第一次離開磁場。

(1)試判斷帶電粒子所帶電荷的正負(fù)及所加勻強(qiáng)磁場的方向；
(2)試推導(dǎo)帶電粒子第一次進(jìn)入磁場的位置坐標(biāo)x與出發(fā)點(diǎn)的位置坐標(biāo)y的關(guān)系式；
(3)試求從A點(diǎn)出發(fā)的帶電粒子，從O點(diǎn)第一次離開磁場時的速度方向與x軸正方向的夾角θ。(圖中未畫出)

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，A、B為兩塊足夠大的相距為d的平行金屬板，接在電壓為U的電源上。在A板的中央P點(diǎn)放置一個電子發(fā)射源�？梢韵蚋鱾�方向釋放電子，射出的初速度為v，電子打在B板上的區(qū)域面積為S，(不計(jì)電子的重力)，試求電子的比荷

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）一荷質(zhì)比為的帶電粒子經(jīng)一電場U=150V加速進(jìn)入到一只有左邊界的勻強(qiáng)磁場中，已知勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B="0.1T" 求：

（1）粒子離開電場時的速度
（2）粒子離開磁場左邊界的位置距離進(jìn)入點(diǎn)的長度
（3）粒子在磁場中運(yùn)動的時間

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(10分)如圖所示，水平方向的勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為E，場區(qū)寬度為L，豎直方向足夠長，緊挨著電場的是垂直于紙面向外的兩個勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B和2B。一個質(zhì)量m，電荷量為q的帶正電粒子，其重力不計(jì)，從電場的邊界MN上的a點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場加速后進(jìn)入磁場，經(jīng)過時間穿過中間磁場，進(jìn)入右邊磁場后能按某一路徑再返回到電場的邊界MN上的某一點(diǎn)b，途中虛線為場區(qū)的分界面。求：

(1)中間場區(qū)的寬度d；
(2)粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)所經(jīng)歷的時間；
(3)當(dāng)粒子第n次返回電場的MN邊界時與出發(fā)點(diǎn)之間的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）光滑的平行金屬導(dǎo)軌長L＝2 m，兩導(dǎo)軌間距d＝0.5 m，軌道平面與水平面的夾角θ＝30°，導(dǎo)軌上端接一阻值為R＝0.6 Ω的電阻，軌道所在空間有垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1 T，如圖所示．有一質(zhì)量m＝0.5 kg、電阻r＝0.4 Ω的金屬棒ab，放在導(dǎo)軌最上端，其余部分電阻不計(jì)．已知棒ab從軌道最上端由靜止開始下滑到最底端脫離軌道的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量Q1＝0.6 J，取g＝10 m/s2，試求：
 
(1)當(dāng)棒的速度v＝2 m/s時，電阻R兩端的電壓；
(2)棒下滑到軌道最底端時速度的大小；
(3)棒下滑到軌道最底端時加速度a的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖15，質(zhì)量為M的足夠長金屬導(dǎo)軌abcd放在光滑的絕緣水平面上。一電阻不計(jì)，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ放置在導(dǎo)軌上，始終與導(dǎo)軌接觸良好，PQbc構(gòu)成矩形。棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為m，棒左側(cè)有兩個固定于水平面的立柱。導(dǎo)軌bc段長為L，開始時PQ左側(cè)導(dǎo)軌的總電阻為R，右側(cè)導(dǎo)軌單位長度的電阻為R0。PQ左側(cè)勻強(qiáng)磁場方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在t＝0時，一水平向左的拉力F垂直作用于導(dǎo)軌的bc邊上，使導(dǎo)軌由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，加速度為a。

（1）求回路中感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電流隨時間變化的表達(dá)式；
（2）經(jīng)過多少時間拉力F達(dá)到最大值，拉力F的最大值為多少？
（3）某一過程中力F做的功為W1，導(dǎo)軌克服摩擦力做功為W2，求回路產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角，兩導(dǎo)軌的間距l(xiāng)=0.50m，一端接有阻值R=1.0Ω的電阻。質(zhì)量m=0.10kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上，與軌道垂直，電阻r=0.25Ω。整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下。t=0時刻，對金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌向上的外力F，使之由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動，運(yùn)動過程中電路中的電流隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。電路中其他部分電阻忽略不計(jì)，g取10m/s2，求：   

（1）4.0s末金屬棒ab瞬時速度的大��；
（2）4.0s末力F的瞬時功率。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

一質(zhì)量為m的鐵球在真空中從t=0時刻由靜止自由釋放，則在T=t1時刻重力的功率是(設(shè)重力加速度為g)  

A． B． C． D．

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