【題目】如圖所示，在O處固定一個(gè)電荷量為Q=+1.0×10-9C的點(diǎn)電荷，現(xiàn)用長(zhǎng)L=0.2m的絕緣細(xì)線拴一個(gè)質(zhì)量m=0.06kg的帶電小球(可視為點(diǎn)電荷) 后也懸掛于O處，細(xì)線所受拉力達(dá)到F=6mg時(shí)就會(huì)被拉斷。將小球拉至與懸點(diǎn)O等高，并且使細(xì)線伸直，然后由靜止釋放，當(dāng)懸線轉(zhuǎn)過90°到到達(dá)B位置時(shí)，細(xì)線恰好拉斷。之后小球?qū)?/span>B點(diǎn)進(jìn)入板間距d=0.08m的兩平行板電容器，并恰好沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)(進(jìn)入電容器后不考慮O處點(diǎn)電荷對(duì)小球的作用力)，且此時(shí)電路中的電動(dòng)機(jī)剛好能正常工作。已知電源的電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻1Ω，定值電阻、、的阻值均為6Ω，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為1Ω。忽略空氣阻力和電容器的邊緣效應(yīng)，取g=10m/s2，靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2。求：

（1）小球到達(dá)B 點(diǎn)時(shí)的速度大��；

（2）小球所帶的電荷量；

（3）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率。

【答案】（1）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為2m/s；
（2）小球所帶的電荷量為8×10-3C；
（3）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為4.0W。

【解析】

（1）由機(jī)械能守恒得：

代入數(shù)據(jù)解得：

vB=2m/s

（2）到達(dá)B點(diǎn)繩恰好作用力為6mg，由牛頓第二定律得：

代入數(shù)據(jù)解得：

q=8×10-3C

（3）設(shè)電容器兩端電壓為U，由二力平衡得：

①

由歐姆定律得：

②

所以，電動(dòng)機(jī)兩端電壓：

UM=E-U-Ir③

P機(jī)=P總-P熱=IUM-I2rM④

聯(lián)立①②③④解得：

P機(jī)=4.0W

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫出)中有一個(gè)直角梯形ABCD，其中，E為AD的中點(diǎn)，F為BC的中點(diǎn)。一個(gè)帶正電的粒子從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為WAB=3.0×10-6J；將該粒子從D點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為WDC=4.0×10-6J。則以下分析正確的是( )

A. 若將該粒子從E點(diǎn)移動(dòng)到F點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為WEF=3.5×10-6J

B. 若將該粒子從E點(diǎn)移動(dòng)到F點(diǎn)，電場(chǎng)力做功WEF有可能大于3.5×10-6J

C. 若將該粒子從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為WBC=1.0×10-6J，則此勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向一定是從A點(diǎn)指向B點(diǎn)的方向

D. 若該粒子的電量為2×10-6C，則A、B之間的電勢(shì)差為1.5V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“民生在勤”，勞動(dòng)是幸福的源泉。如圖，疫情期間某同學(xué)做家務(wù)時(shí)，使用浸濕的拖把清理地板上的油漬。假設(shè)濕拖把的質(zhì)量為2kg，拖把桿與水平方向成53°角，當(dāng)對(duì)拖把施加一個(gè)沿拖把桿向下、大小為10N的力F1時(shí)，恰好能推動(dòng)拖把向前勻速運(yùn)動(dòng)并將灰塵清理干凈。如果想要把地板上的油漬清理干凈，需將沿拖把桿向下的力增大到F2=25N。設(shè)拖把與地板、油漬間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等且始終不變（可認(rèn)為油漬與地板間的附著力等于拖把與地板間的滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6），那么油漬與地板間的附著力約為（　�。�

A.7.7NB.8.6NC.13.3ND.20N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為某質(zhì)點(diǎn)的速度-時(shí)間圖象，則下列說法中正確的是（ ）

A. 在0～6s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng) B. 在t=12s末，質(zhì)點(diǎn)的加速度為-1m/s2

C. 在6～10s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài) D. 在4s末，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向改變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是________。

A.內(nèi)能不同的物體，它們的分子平均動(dòng)能可能相同

B.外界對(duì)物體做功，同時(shí)物體向外界放出熱量，物體的內(nèi)能一定改變

C.液晶既有液體的流動(dòng)性，又具有單晶體的各向異性

D.能源危機(jī)指能量的過度消耗導(dǎo)致自然界的能量不斷減少

E.已知某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和分子質(zhì)量，可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平面上的甲、乙兩個(gè)物體在水平恒力F1、F2作用下運(yùn)動(dòng)，若F1＜F2，則下述選項(xiàng)中正確的是（ ）

A．若撤去F1，則甲的加速度一定增大

B．若撤去F1，則甲對(duì)乙的作用力一定減少

C．若撤去F2，則乙的加速度一定增大

D．若撤去F2，則乙對(duì)甲的作用力一定減少

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A和B是一列簡(jiǎn)諧橫波上平衡位置相距3m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，某時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A到達(dá)平衡位置正向上振動(dòng)，而質(zhì)點(diǎn)B剛剛從平衡位置開始起振，且二者之間只有一個(gè)波谷，經(jīng)過時(shí)間t=0.6s質(zhì)點(diǎn)B第一次到達(dá)波峰。

（1）畫出B剛開始起振時(shí)A、B兩質(zhì)點(diǎn)間的波形，并在圖中標(biāo)出B質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)方向；

（2）求該波的可能波速大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線上方有場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向豎直向下，虛線上下有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外，ab是一根長(zhǎng)為L的絕緣細(xì)桿，沿電場(chǎng)線放置在虛線上方的場(chǎng)中，b端在虛線上.將一套在桿上的帶正電的小球從a端由靜止釋放后，小球先做加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)b端。已知小球與絕緣桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，小球重力忽略不計(jì)，當(dāng)小球脫離桿進(jìn)入虛線下方后，運(yùn)動(dòng)軌跡是半圓，圓的半徑是L/3，求帶電小球從a到b運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功與電場(chǎng)力所做功的比值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖,在滅火搶險(xiǎn)的過程中,消防隊(duì)員有時(shí)要借助消防車上的梯子爬到高處進(jìn)行救人或滅火作業(yè)。為了節(jié)省救援時(shí)間,在消防車向前前進(jìn)的過程中,人同時(shí)相對(duì)梯子勻速向上運(yùn)動(dòng)。在地面上看消防隊(duì)員的運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是( )

A.當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí)，消防隊(duì)員一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí)，消防隊(duì)員一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C.當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時(shí)，消防隊(duì)員一定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

D.當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時(shí)，消防隊(duì)員一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

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