某同學(xué)為了測量一個量程為3V的電壓表的內(nèi)阻，進行了如下實驗。
（1）他先用多用表進行了正確的測量，測量時指針位置如圖1所示，得到電壓表的內(nèi)阻為3.00×10³Ω，此時電壓表的指針也偏轉(zhuǎn)了。已知多用表歐姆擋表盤中央刻度值為“15”，表內(nèi)電池電動勢為1.5V，則電壓表的示數(shù)應(yīng)為              V（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

（2）為了更準(zhǔn)確地測量該電壓表的內(nèi)阻R_v，該同學(xué)設(shè)計了圖2所示的電路圖，實驗步驟如下：

A．?dāng)嚅_開關(guān)S，按圖2連接好電路；

B．把滑動變阻器R的滑片P滑到b端；

C．將電阻箱R0的阻值調(diào)到零；

D．閉合開關(guān)S；

E．移動滑動變阻器R的滑片P的位置，使電壓表的指針指到3V的位置；
F．保持滑動變阻器R的滑片P位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R₀的阻值使電壓表指針指到1.5V，讀出此時電阻箱R_０的阻值，此值即為電壓表內(nèi)阻R_v的測量值；
G．?dāng)嚅_開關(guān)S．
實驗中可供選擇的實驗器材有：
a．待測電壓表
b．滑動變阻器：最大阻值2000Ω
c．滑動變阻器：最大阻值10Ω
d．電阻箱：最大阻值9999.9Ω，阻值最小改變量為0.1Ω
e．電阻箱：最大阻值999.9Ω，阻值最小改變量為0.1Ω
f．電池組：電動勢約6V，內(nèi)阻可忽略
g．開關(guān)，導(dǎo)線若干
按照這位同學(xué)設(shè)計的實驗方法，回答下列問題：
①要使測量更精確，除了選用電池組、導(dǎo)線、開關(guān)和待測電壓表外，還應(yīng)從提供的滑動變阻器中選用    （填“b”或“c”），電阻選用     （填“d”或“e”）。
②電壓表內(nèi)阻的測量值R_測和真實值R_真相比，R_測　　　　R_真（填“＞”或“＜”）；若R_V越大，則越　　　　（填“大”或“小”）

查看答案和解析>>

某同學(xué)為了測量一個量程為3V的電壓表的內(nèi)阻，進行了如下實驗。
（1）他先用多用表進行了正確的測量，測量時指針位置如圖1所示，得到電壓表的內(nèi)阻為3.00×10³Ω，此時電壓表的指針也偏轉(zhuǎn)了。已知多用表歐姆擋表盤中央刻度值為“15”，表內(nèi)電池電動勢為1.5V，則電壓表的示數(shù)應(yīng)為              V（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

（2）為了更準(zhǔn)確地測量該電壓表的內(nèi)阻R_v，該同學(xué)設(shè)計了圖2所示的電路圖，實驗步驟如下：

A．?dāng)嚅_開關(guān)S，按圖2連接好電路；

B．把滑動變阻器R的滑片P滑到b端；

C．將電阻箱R0的阻值調(diào)到零；

D．閉合開關(guān)S；

E．移動滑動變阻器R的滑片P的位置，使電壓表的指針指到3V的位置；
F．保持滑動變阻器R的滑片P位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R₀的阻值使電壓表指針指到1.5V，讀出此時電阻箱R_０的阻值，此值即為電壓表內(nèi)阻R_v的測量值；
G．?dāng)嚅_開關(guān)S．
實驗中可供選擇的實驗器材有：
a．待測電壓表
b．滑動變阻器：最大阻值2000Ω
c．滑動變阻器：最大阻值10Ω
d．電阻箱：最大阻值9999.9Ω，阻值最小改變量為0.1Ω
e．電阻箱：最大阻值999.9Ω，阻值最小改變量為0.1Ω
f．電池組：電動勢約6V，內(nèi)阻可忽略
g．開關(guān)，導(dǎo)線若干
按照這位同學(xué)設(shè)計的實驗方法，回答下列問題：
①要使測量更精確，除了選用電池組、導(dǎo)線、開關(guān)和待測電壓表外，還應(yīng)從提供的滑動變阻器中選用    （填“b”或“c”），電阻選用     （填“d”或“e”）。
②電壓表內(nèi)阻的測量值R_測和真實值R_真相比，R_測　　　　R_真（填“＞”或“＜”）；若R_V越大，則越　　　　（填“大”或“小”）

查看答案和解析>>

I．某同學(xué)設(shè)計了用如圖所示的電路測量量程為1V的電壓表的內(nèi)阻R_V（R_V在800Ω-900Ω之間）實驗步驟和方法是：

①斷開開關(guān)S，按右圖連接好電路②把滑動變阻器的觸頭P滑到a端③將電阻箱R的阻值調(diào)為零④閉合開關(guān)S⑤調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值，使電壓表的示數(shù)為1V⑥調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使電壓表的示數(shù)為0.5V，此時電阻箱R的值即為電壓表的內(nèi)電阻R_V的測量值⑦最后斷開開關(guān)S．
實驗室可供選擇的實驗器材有：
A．待測電壓表B．滑動變阻器，最大阻值1000Ω
C．滑動變阻器，最大阻值10ΩD．電阻箱：最大阻值999.9Ω
E．電阻箱：最大阻值99.9ΩF．電池組：電動勢約4V，內(nèi)阻可忽略
G．電池組：電動勢約8V，內(nèi)阻可忽略
以及導(dǎo)線和開關(guān)等，按照這位同學(xué)設(shè)計的實驗方法，回答下列問題：
（1）人使用本方法測量得較精確，而且使用儀器個數(shù)最少，除了導(dǎo)線，開關(guān)和待測電壓表外，還應(yīng)從提供的B、C、D、E、F、G器材中選用

CDG

CDG

（用器材的序號字母表示）
（2）對于上述方法測出的電壓表內(nèi)阻R_V的測量值R_測和真實值R_真及測量誤差，下列說法中正確的是

AD

AD

．
A．R_測＞R_真
B．R_測＜R_真
C．若R_V越大，測量值R_測相對于真實值R_真的誤差就越大
D．若R_V越大，測量值R_測相對于真實值R_真的誤差就越小
II．（10分）學(xué)過單擺的周期公式以后，物理興趣小組的同學(xué)們對種擺產(chǎn)生了興趣，老師建議他們先研究用厚度和質(zhì)量分布均勻的方本塊（如一把米尺）做成的擺（這種擺被稱為復(fù)擺），如圖所示．讓其在豎直平面內(nèi)做小角度擺動，C點為重心，板長為L，周期用T表示．
甲同學(xué)猜想：復(fù)擺的周期應(yīng)該與板的質(zhì)量有關(guān)．
乙同學(xué)猜想：復(fù)擺的擺長應(yīng)該是懸點到重心的距離

L

2

．
丙同學(xué)猜：復(fù)擺的擺長應(yīng)該大于

L

2

．理由是：若OC段看成細(xì)線，線栓在C處，C點以下部分的重心離O點的距離顯然大于

L

2

．
為了研究以上猜想是否正確，同學(xué)們進行了下面的實驗探索：
（1）把兩個相同的木板完全重疊在一起，用透明膠（質(zhì)量不計）粘好，測量其擺動周期，發(fā)現(xiàn)與單個木板擺動的周期相同，重做多次仍有這樣的特點．則證明了甲同學(xué)的猜想是

錯誤

錯誤

的（選填“正確”或“錯誤”）
（2）用T₀表示板長為L的復(fù)擺看成擺長為

L

2

．單擺的周期計算值（T0=2π

L 2 g

），用T表示板長為L復(fù)擺的實際周期測量值．計算與測量的數(shù)據(jù)如下表：

板長L/cm	25	50	80	100	120	150
周期計算值T0/s	0.70	1.00	1.27	1.41	1.55	1.73
周期測量值T/s	0.81	1.16	1.47	1.64	1.80	2.01

由上表可知，復(fù)擺的等效擺長

大于

大于

（選填“大于”、“小于”或“等于”）．

（3）為了進一步定量研究，同學(xué)們用描點作圖法對數(shù)據(jù)進行處理，所選坐標(biāo)如圖．請在坐標(biāo)紙上作出T-T₀圖，并根據(jù)圖象中反映出的規(guī)律求出L_等=

1.35

1.35

L

2

．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字，其中L_等是板長為L時的等效擺長T=2π

L等 g

）．

查看答案和解析>>

（1）用多用電表的測電阻和電壓時，下列說法中正確的是
A．多用電表的歐姆擋測得白熾燈的電阻比該白熾燈在額定電壓時的電阻要大
B．用R×10Ω擋測電阻時如果指針偏轉(zhuǎn)太小，應(yīng)改用R×100Ω擋，調(diào)零后再測
C．測量未知的直流電源兩端電壓時，應(yīng)先用大量程再逐漸減小到合適的量程
D．多用電表用完后，應(yīng)將選擇開關(guān)撥到OFF或直流電流最高擋
（2）伏安法測電阻時，電流表有內(nèi)、外兩種接法，如圖所示．若兩種接法測量時電壓表與電流表示數(shù)均為U和I，則甲、乙兩電路的測量值均為

U

I

U

I

（用U和I表示），但真實值間的大小關(guān)系R_甲

＜

＜

R_乙（選填“＞”、“=”或“＜”）

查看答案和解析>>

（1）用多用電表的測電阻和電壓時，下列說法中正確的是
A．多用電表的歐姆擋測得白熾燈的電阻比該白熾燈在額定電壓時的電阻要大
B．用R×10Ω擋測電阻時如果指針偏轉(zhuǎn)太小，應(yīng)改用R×100Ω擋，調(diào)零后再測
C．測量未知的直流電源兩端電壓時，應(yīng)先用大量程再逐漸減小到合適的量程
D．多用電表用完后，應(yīng)將選擇開關(guān)撥到OFF或直流電流最高擋
（2）伏安法測電阻時，電流表有內(nèi)、外兩種接法，如圖所示．若兩種接法測量時電壓表與電流表示數(shù)均為U和I，則甲、乙兩電路的測量值均為______（用U和I表示），但真實值間的大小關(guān)系R_甲______R_乙（選填“＞”、“=”或“＜”）

查看答案和解析>>

高考真題

1．【解析】電場是矢量，疊加遵循平行四邊行定則，由和幾何關(guān)系可以得出，A錯B對。在之間，合場強的方向向左，把負(fù)電荷從Ｏ移動到C，電場力做負(fù)功，電勢能增加，C錯D對。

【答案】BD

2．【解析】從無窮遠(yuǎn)處電勢為零開始到r = r₂位置，勢能恒定為零，在r = r₂到r = r₁過程中，恒定引力做正功，勢能逐漸均勻減小，即勢能為負(fù)值且越來越小，此部分圖像為A、B選項中所示；r ＜ r₁之后勢能不變，恒定為－U₀，由引力做功等于勢能將少量，故U₀=F₀(r₂－r₁)．所以選項B正確

【答案】B

3．【解析】將電荷從從電場中的A點移到B點，電場力做負(fù)功，其電勢能增加；由電勢差公式U_AB = ，W= qU_AB = －5×10^?9×（15－10)J=－2.5×10^－8J

【答案】－2.5×10^－8J

4．【解析】考查靜電場中的電場線、等勢面的分布知識和規(guī)律。A、B、C三點處在一根電場線上，沿著電場線的方向電勢降落，故φ_A＞φ_B＞φ_C，A正確；由電場線的密集程度可看出電場強度大小關(guān)系為E_C＞E_B＞E_A，B對；電場線密集的地方電勢降落較快，故U_BC＞U_AB，C對D錯。此類問題要在平時注重對電場線與場強、等勢面與場強和電場線的關(guān)系的掌握，熟練理解常見電場線和等勢面的分布規(guī)律

【答案】AC

5．【解析】如圖所示，根據(jù)勻強電場的電場線與等勢面是平行等間距排列，且電場線與等勢面處處垂直，沿著電場線方向電勢均勻降落，取ab的中點O，即為三角形的外接圓的圓心，且該點電勢為2V，故Oc為等勢面，MN為電場線，方向為MN方向，U_OP= U_Oa=V，U_ON : U_OP=2 :，故U_ON =2V,N點電勢為零，為最小電勢點，同理M點電勢為4V，為最大電勢點。所以選項B正確                                                            

【答案】 B                                                                 

6．【解析】本題考查電容器的兩個公式。a板與Q板電勢恒定為零，b板和P板電勢總相同，故兩個電容器的電壓相等，且兩板電荷量q視為不變。要使懸線的偏角增大，即電壓U增大，即減小電容器的電容C。對電容器C，由公式C = = ，可以通過增大板間距d、減小介電常數(shù)ε、減小板的針對面積S。所以選項B、C正確．

【答案】BC      

7．【解析】設(shè)F與F′繞O點對稱，在F與F′處之間，小球始終受到指向O點的回復(fù)力作用下做往復(fù)運動，若小球P帶電量緩慢減小，則此后小球能運動到F′點下方，即振幅會加大，A錯；每次經(jīng)過O點因電場力做功減少而速度不斷減小，B對；若點電荷M、N電荷量緩慢增大，則中垂線CD上的場強相對增大，振幅減小，加速度相對原來每個位置增大，故一個周期的時間必定減小，C、D正確。

【答案】CD

8．【解析】由沿電場線方向電勢降低，所以選項A正確；電場線越密的地方場強越大，得選項D正確。

【答案】D

9．【解析】當(dāng)不加電場時，油滴勻速下降，即；當(dāng)兩極板間電壓為U時，油滴向上勻速運動，即，解之得:,當(dāng)兩極間電壓為－U時，電場力方向反向，大小不變，油滴向下運動，當(dāng)勻速運動時，，解之得：v'=3v，C項正確

【答案】C

10．【解析】由電勢差公式以及動能定理：W=qU_ab=q(φ_a－φ_b)= m (v_b²－v_a²)，可得比荷為 = ，所以選項C對．

【答案】C

11．【解析】（1）設(shè)電子的質(zhì)量為m，電量為e，電子在電場I中做勻加速直線運動，出區(qū)域I時的為v₀，此后電場II做類平拋運動，假設(shè)電子從CD邊射出，出射點縱坐標(biāo)為y，有

解得　y＝，所以原假設(shè)成立，即電子離開ABCD區(qū)域的位置坐標(biāo)為（－2L，）

（2）設(shè)釋放點在電場區(qū)域I中，其坐標(biāo)為（x，y），在電場I中電子被加速到v₁，然后進入電場II做類平拋運動，并從D點離開，有

解得　xy＝，即在電場I區(qū)域內(nèi)滿足議程的點即為所求位置。

（3）設(shè)電子從（x，y）點釋放，在電場I中加速到v₂，進入電場II后做類平拋運動，在高度為y′處離開電場II時的情景與（2）中類似，然后電子做勻速直線運動，經(jīng)過D點，則有            

，

解得　，即在電場I區(qū)域內(nèi)滿足議程的點即為所求位置

【答案】（1）（－2L，）（2）　xy＝  （3）

 12．【解析】(1)P₁經(jīng)t₁時間與P₂碰撞，則

P₁、P₂碰撞，設(shè)碰后P₂速度為v₂，由動量守恒：

解得（水平向左）    （水平向右）

碰撞后小球P₁向左運動的最大距離：      又：

解得：

所需時間：

（2）設(shè)P₁、P₂碰撞后又經(jīng)時間在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞，且P₁受電場力不變，由運動學(xué)公式，以水平向右為正：   則： 

解得：  （故P₁受電場力不變）

對P₂分析：  

所以假設(shè)成立，兩球能在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞。

【答案】 （1）     （2）兩球能在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞

名校試題

1．【解析】帶正電荷的福娃歡歡的電勢高于帶負(fù)電荷的福娃貝貝，用導(dǎo)體棒連結(jié)的瞬間，電流表指針偏轉(zhuǎn)，有瞬時電流 ，

最終達到靜電平衡，成為是等勢體，導(dǎo)體棒內(nèi)的電場強度等于零。  

【答案】AC

2．【解析】b、d兩點的合場強方向不同，所以選項A錯；a點的電勢高于f點的電勢，選項B錯；若在b、d、e、f上移動電場力不做功，選項C錯，將點電荷+q從球面上a點移動到c點的電場力做功最大，所以電勢能變化量一定最大，故選項D對．

【答案】D

3．【解析】由題意可知： 所以E的變化規(guī)律與Q的變化規(guī)律相似，所以E的圖象為②，由k, 所以d=t+a=vt+a,所以是勻速移動，所以速度圖象為③，綜上所述C正確。

【答案】C

4．【解析】由公式和得，D選項正確。

【答案】D

5．【解析】因不知道點電荷的位置，所以無法確定a、b兩點的場強方向，如點電荷在a、b兩點之間時，兩點的場強方向就不相同，A錯誤；若點電荷不在a、b兩點間的中間位置，a、b兩點的場強大小就一定不相等，B錯誤；若點電荷在a、b兩點間的中間位置，a、b兩點就在同一等勢面上，C錯誤，D正確。

【答案】D

6．【解析】（1）將打在A板上。

   （2）水平放置有Eq=mg。                    

    把重力分解為平行電場方向和垂直電場方向，則沿電場方向的加速度為：a=g/2，打到板上的時間為：   油滴受到的合力為mg，所以加速度為g，達到板上速度的大小為： www.ks5u.com

【答案】（1）  將打在A板上    （2）

7．【解析】（1）在帶電粒子運動方向上任取一點，設(shè)其坐標(biāo)為，取接地極板為零勢能點。將粒子從O點移到處電場力做正功，，即粒子在x處的電勢能為，在處的電勢能為。

再由牛頓第二定律①，②，解得③，又④，⑤，，得⑥，即該帶電粒子在極板間運動的過程中，電勢能與動能總和保持不變，證畢。

  （2）粒子在豎直向上射出后做類平拋運動。故豎直方向做勻速直線運動，到達P點時有⑦；水平方向做初速度為零的勻加速運動，有⑧，聯(lián)立解得

【答案】

 8．【解析】(1)油滴勻速下落過程中受到的電場力和重力平衡，可見所帶電荷為負(fù)電荷，即，得                   

(2)油滴加速下落，若油滴帶負(fù)電，電荷量為Q₁，則油滴所受到的電場力方向向上，設(shè)此時的加速度大小為a₁，由牛頓第二定律得 

            得．                                

若油滴帶正電，電荷量為Q₂，則油滴所受到的電場力方向向下，設(shè)此時的加速度大小為a₂，由牛頓第二定律得

                     即。                            

【答案】（1）     （2）

9．【解析】（1）小球在θ=60⁰角處處于平衡，則Eq=mgtanθ  

得                     

    方向水平向左                                 

（2）王明同學(xué)的求解不正確                                 

因為小球在θ=60⁰處處于平衡，因此小球從θ=30⁰的A點釋放，它不會往A點的左邊運動，而是以θ=60⁰處為中心、以A點為端點來回擺動，即小球不會運動至最低點O        

王明同學(xué)的求解實際上也不是小球運動到θ=60⁰的平衡位置處的速度。 

平衡位置處的速度的正確求解應(yīng)該是：據(jù)動能定理有

聯(lián)解得                   

【答案】（1）    （2）

10．【解析】（1）設(shè)微粒穿過B板小孔時的速度為v，根據(jù)動能定理，有

      解得 

（2）微粒進入半圓形金屬板后，電場力提供向心力，有

       聯(lián)立⑴、⑵，得       

（3）微粒從釋放開始經(jīng)t₁射出B板的小孔，則

設(shè)微粒在半圓形金屬板間運動經(jīng)過t₂第一次到達最低點P點，則

所以從釋放微粒開始，經(jīng)過微粒第一次到達P點

根據(jù)運動的對稱性，易知再經(jīng)過微粒再一次經(jīng)過P點

所以經(jīng)過時間，微粒經(jīng)過P點。

【答案】（1）    （2）          （3）

11．【解析】(1)若第1個粒子落到O點，由＝v₀₁t₁  

＝gt₁² （1分）    得v₀₁＝2.5 m/s                          

若落到B點，由L＝v₀₂t₁，＝gt₂²得v₀₂＝5 m/s

故2.5 m/s<v₀<5 m/s

(2)由L＝v₀₁t   得t＝4×10^-2 s     

由＝at²     得a＝2.5 m/s²      

由mg－qE=ma，E=  得Q＝6×10^-6C   所以＝600個

【答案】（1）2.5 m/s<v₀<5 m/s （2）600個

                            考點預(yù)測題

1．【解析】根據(jù)上述規(guī)律可知，引入的第三個小球必須帶負(fù)電，放在前兩個小球的連線上且離+Q較近。設(shè)第三個小球帶電量為q，放在距離+Q為x處（如圖所示），由平衡條件和庫侖定律有：                                         

   解得   以+Q為研究對象，由平衡條件得：得

即第三個小球帶負(fù)電，電荷量為Q的倍

【答案】第三個小球帶負(fù)電，電荷量為Q的倍

2．【解析】質(zhì)子帶電為+e，所以它是由2個上夸克和1個下夸克組成的.按題意，三個夸克必位于等邊三角形的三個頂點處.這時上夸克與上夸克之間的靜電力應(yīng)為

代入數(shù)值，得  =46N，為斥力.    

上夸克與下夸克之間的靜電力為      

代入數(shù)值，得=23N，為吸力.      

【答案】=23N，為吸力

3．【解析】由a點的電場線密度比b點的大，所以其場強也越大，同一電荷受到的電場力也大，即F_a>F_b，又因電場力做正功，所以Q為正電荷，故選項A正確

【答案】A

4．【解析】本題屬于連接體問題，主要考查牛頓第二定律在電場中的應(yīng)用，設(shè)加速度為a，對整體有：，再隔離球2分析：，聯(lián)立兩式得：，所以選項A正確

【答案】A

5．【解析】電場力的方向與面ABCD垂直，所以面ABCD是等勢面，A、D兩點的電勢差為0，又因A、A兩點的電勢差不為0，所以選項A錯。帶正電的粒子從A點到D電場力不做功，而由D→D＇電場力做功，所以選項B正確；同理，帶負(fù)電的粒子從A點沿路徑A→D→D＇移到D＇點，電場力做負(fù)功，電勢能增大，選項C錯；由電場力做功的特點得選項D也正確。

【答案】BD

6．【解析】因電場力做功只與始末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)，故選項D對。把一正的點電荷從M點沿直線移到N點時，電場力做正功，電勢能減少，所以選項A正確。而B錯。負(fù)電荷則相反，即選項C錯。

 【答案】AD

7．【解析】本題主要考查電場力做功和電勢差與場強的關(guān)系。根據(jù)W=得W=8×10^－6 J，因沿場強方向的距離d小于1m，所以由得E大于8 V/m，故選項A正確。

【答案】A

8．【解析】在勻強電場中，由于U＝Ed，所以任意一族平行線上等距離的兩點的電勢差相等，因此U_ab=U_cd，所以c點電勢為8V。，B對。考查勻強電場中場強與電勢差的關(guān)系，難度適中。

【答案】B

9．【解析】先根據(jù)電容器在電路穩(wěn)定的情況下相當(dāng)于斷路，比較兩種情況下兩極板的電勢差、電場強度、電場力大小進而確定較大關(guān)系；再根據(jù)兩種情況下的總電阻大小確定電流關(guān)系。當(dāng)滑片在a位置時平行板電容器兩極板間電勢差比當(dāng)滑片在b位置時小，場強也就小，故θ₁<θ_{2 ，}兩種情況下的閉合電路總電阻不變，故I₁=I_2，所以正確選項D。

【答案】D

10．【解析】由于電容、和靜電計Y在電路中都起斷路作用，故沒有電流通過電壓表，故正確答案為選項C．

【答案】C

11．【解析】（1）極間場強；

（2）粒子在極板間運動的加速度 

（3）由，得：   

  【答案】（1）  （2）     （3）      

12．【解析】對帶電系統(tǒng)進行分析，假設(shè)球A能達到右極板，電場力對系統(tǒng)做功為W₁，有：

而且還能穿過小孔，離開右極板。 

假設(shè)球B能達到右極板，電場力對系統(tǒng)做功為W₂，有：

綜上所述，帶電系統(tǒng)速度第一次為零時，球A、B應(yīng)分別在右極板兩側(cè)。  

（1）帶電系統(tǒng)開始運動時，設(shè)加速度為a₁，由牛頓第二定律：

=   ③

球B剛進入電場時，帶電系統(tǒng)的速度為v₁，有：

        ④

由③④求得：  ⑤

（2）設(shè)球B從靜止到剛進入電場的時間為t₁，則：

         ⑥

將③⑤代入⑥得：

      ⑦

球B進入電場后，帶電系統(tǒng)的加速度為a₂，由牛頓第二定律：

   ⑧

顯然，帶電系統(tǒng)做勻減速運動。設(shè)球A剛達到右極板時的速度為v₂，減速所需時間為t₂，則有：

  ⑨

          ⑩

求得：   ⑾

球A離電場后，帶電系統(tǒng)繼續(xù)做減速運動，設(shè)加速度為a₃，再由牛頓第二定律：

    ⑿

設(shè)球A從離開電場到靜止所需的時間為t₃，運動的位移為x，則有：

     ⒀

    ⒁

求得：      ⒂

由⑦⑾⒂可知，帶電系統(tǒng)從靜止到速度第一次為零所需的時間為：

        ⒃

球A相對右板的位置為：  ⒄

【答案】（1）   （2）

13．【解析】（1）由題意可知電場力的力臂為l sinθ，故力矩M＝2×E₀q×l sinθ＝E₀q/sinθ

（2）W＝2 E₀q×(1－cosθ)＝E₀q /(1－cosθ)

（3）電偶極子在外電場中處于力矩平衡時，電偶極子的方向與外加電場的夾角0或者π

①當(dāng)電偶極子方向與場強方向相同時，即夾角為零時（如圖所示）由于電偶極子與電場垂直時電勢能為零， 所以該位置的電勢能等于由該位置轉(zhuǎn)到與電場垂直時電場力所做的功，電勢能 E_P1=－E₀q_l             

②當(dāng)電偶極子方向與場強方向相反時，即夾角π為時同理可得，電勢能 E_P2=E₀q_l

（4）由題意知　F＝E₀q₀－2

【答案】（1）E₀q/sinθ（2）E₀q /(1－cosθ)   （3）夾角為零E_P1=－E₀q_l ，夾角π為時同理可得，電勢能 E_P2=E₀q_l

 （4）

14．【解析】由題意可知，帶電小球在勻強電場和點電荷非勻強電場這樣的疊加場中運動，前兩問應(yīng)用力的觀點求解，因庫侖力是變力，所以第（3）問只能用能的觀點求解。

（1）開始運動時小球受重力、庫侖力、桿的彈力和電場力，沿桿方向運動，由牛頓第二定律得

解得                                             

代入數(shù)據(jù)解得                                      

（2）小球速度最大時合力為零，即

解得                                                        

代入數(shù)據(jù)解得                                                  

（3）小球從開始運動到速度為的過程中，設(shè)重力做功為，電場力做功為，

     庫侖力做功為，根據(jù)動能定理有

解得                            

設(shè)小球的電勢能改變了△，則

△                                                     

△                                             

△

【答案】（1） （2）    （3）