【題目】如圖所示，質(zhì)量為電荷量為的帶正電小球A穿在光滑絕緣細桿(固定)上，桿的傾角為在桿的底端B固定一電荷量為的帶負電小球，將A球從桿的頂端(距B高為處)由靜止釋放，當A球運動到桿的中點時速度大小為整個裝置處于真空中，已知重力加速度為靜電力常量為求:

(1)A球剛被釋放時的加速度大小

(2)在從釋放A球到其運動到桿的中點的過程中靜電力做的功W.

【答案】（1）A球剛釋放時的加速度大小是gsinθ；（2）在從釋放A球到其運動到桿的中點的過程中，靜電力做的功為。

【解析】

由題圖可知，考查了牛頓第二定律，動能定理以及庫倫定律。結(jié)合相應的知識即可求解：

（1）對A球受力分析，受到重力、支持力和靜電斥力，根據(jù)牛頓第二定律求加速度；

（2）根據(jù)動能定理，結(jié)合重力做功，與A球運動到細桿的中點時速度大小，即可求解。

（1）由牛頓第二定律可知mgsin θ+F＝ma

根據(jù)庫侖定律F＝k

又據(jù)幾何關(guān)系有r

解得a＝gsinθ

（2）由動能定理，則有：W+mg

解得：W

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，氣缸的橫截面積為10cm2，a、b兩個質(zhì)量忽略不計的活塞將內(nèi)部氣體分A、B兩部分，A部分氣柱的長度為30cm，B部分氣柱的長度是A部分氣柱長度的一半，氣缸和活塞b是絕熱的，活塞a是導熱的，與活塞b相連的輕彈簧勁度系數(shù)為100N/m。初始狀態(tài)A、B兩部分氣體的溫度均為27℃，活塞a剛好與氣缸口平齊，彈簧為原長。若在活塞a上放上一個質(zhì)量為2kg的重物，則活塞a下降一段距離后靜止（已知外界大氣壓強p0＝1.0×105Pa，重力加速度大小g＝10m/s2）。求：

（1）此時A部分氣柱的長度；

（2）此后對B部分氣體進行緩慢加熱，使活塞a上升到再次與氣缸口平齊，此時B部分氣體的溫度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑的水平平行金屬導軌間距為L，導軌電阻忽略不計�？臻g存在垂直于導軌平面豎直向上的勻強磁場，磁感應強度大小為B。輕質(zhì)導體棒ab垂直導軌放置，導體棒ab的電阻為r，與導軌之間接觸良好。兩導軌之間接有定值電阻，其阻值為R，輕質(zhì)導體棒中間系一輕細線，細線通過定滑輪懸掛質(zhì)量為m的物體，現(xiàn)從靜止釋放該物體，當物體速度達到最大時，下落的高度為h。在本問題情景中，物體下落過程中不著地，導軌足夠長，忽略空氣阻力和一切摩擦阻力，重力加速度為g。求：

（1)物體下落過程的最大速度vm；

（2）物體從靜止開始下落至速度達到最大的過程中，電阻R上產(chǎn)生的電熱Q；

（3）物體從靜止開始下落至速度達到最大時，所需的時間t。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，置于粗糙水平面上的物塊A和B用輕質(zhì)彈簧連接，在水平恒力F的作用下，A、B以相同的加速度向右運動．A、B的質(zhì)量關(guān)系為mA>mB，它們與地面間的動摩擦因數(shù)相同．為使彈簧穩(wěn)定時的伸長量增大，下列操作可行的是(　　)

A. 僅減小B的質(zhì)量

B. 僅增大A的質(zhì)量

C. 僅將A、B的位置對調(diào)

D. 僅減小水平面的粗糙程度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，地面上方分布著豎直向上的勻強電場．一帶正電的小球從油中A處由靜止釋放后豎直下落，已球在AB段做加速運動，在BC段做勻速運動，M和N是小球下落過程中經(jīng)過的兩個位置．在此過程中，小球

A. 在AB段的加速度大小逐漸增大

B. 在N點的機械能比M點的小

C. 機械能和電勢能的總量保持不變

D. 機械能的變化量大于電勢能的變化量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間存在方向垂直于xOy平面向里的勻強磁場，在0<y<d的區(qū)域Ⅰ內(nèi)的磁感應強度大小為B，在y>d的區(qū)域Ⅱ內(nèi)的磁感應強度大小為2B.一個質(zhì)量為m、電荷量為-q的粒子以速度 從O點沿y軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ.不計粒子重力．

(1) 求粒子在區(qū)域Ⅰ中運動的軌道半徑：

(2) 若粒子射入?yún)^(qū)域Ⅰ時的速度為 ，求粒子打在x軸上的位置坐標，并求出此過程中帶電粒子運動的時間；

(3) 若此粒子射入?yún)^(qū)域Ⅰ的速度 ，求該粒子打在x軸上位置坐標的最小值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，由均勻的電阻絲組成的等邊三角形導體框，垂直磁場放置，將AB兩點接入電壓恒定的電源兩端，通電時電阻絲AB段受到的安培力為F，則此時三根電阻絲受到的安培力的合力大小為

A. FB. 1.5FC. 2FD. 3F

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【題目】圖是某種靜電分選器的原理示意圖。兩個豎直放置的平行金屬板帶有等量異號電荷，形成勻強電場。分選器漏斗的出口與兩板上端處于同一高度，到兩板距離相等�；旌显谝黄鸬� a、b 兩種顆粒從漏斗出口下落時，a 種顆粒帶上正電，b 種顆粒帶上負電。經(jīng)分選電場后，a、b 兩種顆粒分別落到水平傳送帶 A、B 上。已知兩板間距 d＝0.1m，板的長度 L＝0.5m，電場僅局限在平行板之間；各顆粒所帶電量大小與其質(zhì)量之比均為1×10－ 5 C/kg。設顆粒進入電場時的初速度為零，分選過程中顆粒大小及顆粒間的相互作用力不計。要求兩種顆粒離開電場區(qū)域時，不接觸到極板但有最大偏轉(zhuǎn)量。重力加速度 g 取 10m/s 2 。

（1）左右兩板各帶何種電荷？兩極板間的電壓多大？

（2）若兩帶電平行板的下端距傳送帶 A、B 的高度 H＝0.3m，顆粒落至傳送帶時的速度大小是多少？

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【題目】2016年10月19日凌晨，神舟十一號飛船與天宮二號自動交會對接成功，航天員開始為期30天的太空駐留生活．已知地球表面的重力加速度g，地球半徑R，神舟十一號飛船對接后隨天宮二號做勻速圓周運動的周期T及引力常量G，下列說法中正確的是(　　)

A. 要完成對接，應先讓神舟十一號飛船和天宮二號處于同一軌道上，然后點火加速

B. 若對接前飛船在較低軌道上做勻速圓周運動，對接后飛船速度和運行周期都增大

C. 由題給條件可求出神舟十一號飛船的質(zhì)量

D. 由題給條件可求出神舟十一號飛船對接后距離地面的高度h

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