【題目】如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，用長為2L的絕緣輕桿連接兩個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B．A球的帶電量為+2q，B球的帶電量為﹣3q，兩球組成一帶電系統(tǒng)．虛線MN與PQ平行且相距3L，開始時(shí)A和B分別靜止于虛線MN的兩側(cè)，虛線MN恰為AB兩球連線的垂直平分線．若視小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)，不計(jì)輕桿的質(zhì)量，在虛線MN、PQ間加上水平向右的電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場后．試求：

(1)B球剛進(jìn)入電場時(shí)，帶電系統(tǒng)的速度大�。�

(2)帶電系統(tǒng)向右運(yùn)動的最大距離和此過程中B球電勢能的變化量；

(3)帶電系統(tǒng)運(yùn)動的周期．

【答案】(1) (2) , (3)

【解析】（1）設(shè)B球剛進(jìn)入電場時(shí)帶電系統(tǒng)速度為v1，由動能定理得2qEL＝2mv12
解得
（2）帶電系統(tǒng)向右運(yùn)動分三段：B球進(jìn)入電場前、帶電系統(tǒng)在電場中、A球出電場．
設(shè)A球出電場的最大位移為x，由動能定理得2qEL-qEL-3qEx=0
解得x＝
則：s總=
B球從剛進(jìn)入電場到帶電系統(tǒng)從開始運(yùn)動到速度第一次為零時(shí)位移為L
其電勢能的變化量為△Ep＝W＝3qEL＝4qEL
（3）取向右為正方向，
第一段加速，

第二段減速a2＝
設(shè)A球剛出電場速度為v2，由動能定理得

解得v2＝

第三段再減速則其加速度a3及時(shí)間t3為： ，

所以帶電系統(tǒng)運(yùn)動的周期為： ．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來兩極板不帶電，上極板接地，它的極板長L=0.1m，兩板間距離d=0.4cm，有一束相同的帶電微粒以相同的初速度先后從兩極板中央平行極板射入，由于重力作用微粒能落到下極板上，微粒所帶電荷立即轉(zhuǎn)移到下極板且均勻分布在下極板上。設(shè)前一微粒落到下極板上時(shí)后一微粒才能開始射入兩極板間。已知微粒質(zhì)量為m=2×10－6kg、電荷量q=1×10－8C，電容器電容為C=1μF，取g=10m/s2。

（1）為使第一個微粒恰能落在下極板的中點(diǎn)到緊靠邊緣的B點(diǎn)之內(nèi)，求微粒入射初速度v0的取值范圍；

（2）若帶電微粒以第（1）問中初速度v0最小值入射，則最多能有多少個帶電微粒落到下極板上？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】玻璃半圓柱體的半徑為R，橫截面如圖所示，圓心為O，A為圓柱面的頂點(diǎn)。兩條單色紅光分別按如圖方向沿截面入射到圓柱體上，光束1指向圓心，方向與AO夾角為30°，光束2的入射點(diǎn)為B，方向與底面垂直，∠AOB＝60°，已知玻璃對該紅光的折射率n＝．求：

①求兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點(diǎn)與O點(diǎn)的距離d；

②入射的是單色藍(lán)光，則距離d將比上面求得的結(jié)果大還是小?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】空間存在垂直于紙面方向的均勻磁場，其方向隨時(shí)間做周期性變化，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示．規(guī)定B>0時(shí)，磁場的方向穿出紙面．一電荷量q＝5π×10－7 C、質(zhì)量m＝5×10－10 kg的帶正電粒子，位于點(diǎn)O處，在t＝0時(shí)以初速度v0＝π m/s沿x正方向開始運(yùn)動．不計(jì)重力的作用，不計(jì)磁場的變化可能產(chǎn)生的一切其他影響．則在磁場變化N個(N為整數(shù))周期的時(shí)間內(nèi)，帶電粒子的平均速度的大小等于

A. 2m/s B. m/s C. π m/s D. 2 m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示電路中，電源電動勢E＝12 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，電阻R1＝9 Ω，R2＝5 Ω，R3是一只滑動變阻器，其阻值變化范圍為0～20 Ω，求：

(1)電流表的示數(shù)為0.4 A時(shí)R3的阻值為多大；

(2)電源的總功率最大值；

(3)R3能獲得的最大功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將甲、乙兩小球先后以同樣的速度在距地面不同高度處豎直向上拋出，拋出時(shí)間相隔2s，它們運(yùn)動的v﹣t圖象分別如直線甲、乙所示，則（　�。�

A. t=2s時(shí)，兩球高度相差一定為40m

B. t=4s時(shí)，兩球相對于各自拋出點(diǎn)的位移相等

C. 兩球從拋出至落到地面所用的時(shí)間間隔相等

D. 甲球從拋出至達(dá)到最高點(diǎn)的時(shí)間間隔與乙球的相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩車在一平直公路上從同一地點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動，它們的v－t圖象如圖所示。下列判斷正確的是(　　)

A. 乙車啟動時(shí)，甲車在其前方50 m處

B. 運(yùn)動過程中，乙車落后甲車的最大距離為75 m

C. 乙車啟動10 s后正好追上甲車

D. 乙車超過甲車后，兩車不會再相遇

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在做“互成角度的兩個力的合成”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點(diǎn)位置O點(diǎn)以及兩只彈簧測力計(jì)拉力的大小，如圖 (a)所示．

(1)試在圖(a)中作出無實(shí)驗(yàn)誤差情況下F1和F2的合力圖示，并用F表示此力________．

(2)圖(b)所示是甲和乙兩位同學(xué)在做以上實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果，力F′是用一只彈簧測力計(jì)拉時(shí)的圖示, 其中________同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí).

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑桿的O端固定一勁度系數(shù)為，原長為的輕質(zhì)彈簧，質(zhì)量為m=1kg的小球套在光滑桿上并與彈簧的上端連接。為過O點(diǎn)的豎直軸，桿與水平面間的夾角始終為，開始桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)桿以為軸轉(zhuǎn)動時(shí)，角速度從零開始緩慢增加，直至彈簧伸長量為0.5m，重力加速度g取，下列說法正確的是( )

A. 當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時(shí)，桿轉(zhuǎn)動的角速度為

B. 當(dāng)彈簧的伸長量為0.5m時(shí)，桿轉(zhuǎn)動的角速度為

C. 在此過程中，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

D. 在此過程中，桿對小球做功為12.5J

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