【題目】如圖所示，沿水平方向放置一條平直光滑槽，它垂直穿過開有小孔的兩平行薄板，板相距3.5L。槽內(nèi)有兩個質(zhì)量均為m的小球A和B，A球帶電量為+q，B球帶電量為-3q，兩球由長為2L的輕桿相連，組成一帶電系統(tǒng)。最初A和B分別靜止于左板的兩側(cè)，離板的距離均為L。若視小球為質(zhì)點，不計輕桿的質(zhì)量，現(xiàn)在兩板之間加上與槽平行，場強(qiáng)為E的向右的勻強(qiáng)電場后（設(shè)槽和輕桿由特殊絕緣材料制成，不影響電場的分布），帶電系統(tǒng)開始運動。試求：

（1）從開始運動到B球剛進(jìn)入電場時，帶電系統(tǒng)電勢能的改變量E；

（2）以右板電勢為零，帶電系統(tǒng)從開始運動到速度第一次為零時，A球所在位置的電勢φ為多大？

（3）帶電系統(tǒng)從開始運動到速度第一次為零所需的時間。

【答案】（1）-EqL（2）EL（3）

【解析】（1）設(shè)球B剛進(jìn)入電場時，電場力做功使帶電系統(tǒng)電勢能減少△E=-EqL
（2）設(shè)B進(jìn)入電場后帶電系統(tǒng)又運動了s速度變?yōu)榱悖?/span>
由動能定理得EqL+Eqs-3Eqs=0
解得s= ，即離右板距離為L帶電系統(tǒng)速度第一次為零
以右板電勢為零，速度第一次為零的位置電勢大于零，所以帶電系統(tǒng)速度第一次為零時，球A所在位置的電勢為UA=EL
（3）設(shè)A球運動了L時速度為v1，由動能定理得
qEL=2mv12
解得，
由L=t1得運動時間為t1=2
A球運動s時加速度為a2，a2=-=-a1
由0=v1+a2t2，得t2=t1．
所以帶電系統(tǒng)速度第一次為零所需的時間為t總=t1+t2=3

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】關(guān)于重心，下列說法正確的是（ ）

A.重心是物體內(nèi)重力最大的點

B.任何幾何形狀規(guī)則的物體的重心必與幾何中心重合

C.重心是重力的作用點，它總是在物體上，不可能在物體外

D.重心是物體各部分所受重力的合力的作用點

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C三球的質(zhì)量均為m，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端，另一端與A球相連，A、B間由一輕質(zhì)細(xì)線連接，B、C間由一輕桿相連，傾角為的光滑斜面固定在地面上，彈簧、細(xì)線與輕桿均平行于斜面，初始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線被燒斷的瞬間，下列說法正確的是

A、A球的加速度沿斜面向上，大小為

B、C球的受力情況未變，加速度為0

C、B、C兩球的加速度均沿斜面向下，大小均為

D、B、C之間的彈力大小為0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】未來在一個未知星球上用如圖甲所示裝置研究平拋運動的規(guī)律．懸點O正下方P點處有水平放置的熾熱電熱絲，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運動．現(xiàn)對小球采用頻閃數(shù)碼照相機(jī)連續(xù)拍攝．在有坐標(biāo)紙的背景屏前，拍下了小球在做平拋運動過程中的多張照片，經(jīng)合成后，照片如圖乙所示．a、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置，已知照相機(jī)連續(xù)拍照的時間間隔是0.10s，照片大小如圖中坐標(biāo)所示，又知該照片的長度與實際背景屏的長度之比為1：2，則：

（1）由以上信息，可知a點_____（選填“是”或“不是”）小球的拋出點；

（2）由以上及圖信息，可以推算出該星球表面的重力加速度為_____m/s2；

（3）由以上及圖信息可以算出小球平拋的初速度是_____ m/s；

（4）由以上及圖信息可以算出小球在b點時的速度是_____ m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖中K、L、M為靜電場中的3個相距很近的等勢面（K、M之間無電荷）．一帶電粒子射入此靜電場中后，依abcde軌跡運動．已知電勢φK＜φL＜φM ， ULK=UML ， 且粒子在ab段做減速運動．下列說法中正確的是（不計重力）（ ）

A.粒子帶正電
B.粒子在a點的加速度小于在c點的加速度
C.粒子在a點的動能大于在e點的動能
D.粒子從c點的電勢能大于在d點的電勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某種角速度計，其結(jié)構(gòu)如圖所示。當(dāng)整個裝置繞軸OO′轉(zhuǎn)動時，元件A相對于轉(zhuǎn)軸發(fā)生位移并通過滑動變阻器輸出電壓，電壓傳感器（傳感器內(nèi)阻無限大）接收相應(yīng)的電壓信號。已知A的質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k、自然長度為l，電源的電動勢為E、內(nèi)阻不計�；瑒幼冏杵骺傞L也為l，電阻分布均勻，裝置靜止時滑片P在變阻器的最左端B端，當(dāng)系統(tǒng)以角速度轉(zhuǎn)動時，不計摩擦，則（ ）

A. 電路中電流隨角速度的增大而增大

B. 電路中電流隨角速度的增大而減小

C. 彈簧的伸長量為

D. 輸出電壓U與的函數(shù)式為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，半徑R=0.45m的光滑1/4圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，B為軌道的最低點，B點右側(cè)的光滑的水平面上緊挨B點有一靜止的小平板車，平板車質(zhì)量M=lkg，長度l=1m，小車的上表面與B點等高，距地面高度h=0.2m．質(zhì)量m=lkg的物塊（可視為質(zhì)點）從圓弧最高點A由靜止釋放．取g=10m/s2．試求：

（1）物塊滑到軌道上的B點時對軌道的壓力大�。�

（2）若鎖定平板車并在上表面鋪上一種特殊材料，其動摩擦因數(shù)從左向右隨距離均勻變化如圖2所示，求物塊滑離平板車時的速率；

（3）若解除平板車的鎖定并撤去上表面鋪的材料后，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，物塊仍從圓弧最高點A由靜止釋放，求物塊落地時距平板車右端的水平距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一帶電油滴在勻強(qiáng)電場E中的運動軌跡如圖中虛線所示，電場方向豎直向下。若不計空氣阻力，則此帶電油滴從a運動到b的過程中，能量變化情況為 （ ）

A. 動能減小

B. 電勢能增加

C. 動能和電勢能之和增加

D. 重力勢能和電勢能之和減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】力學(xué)中，選定下列哪組物理量為國際單位制中的基本物理量

A. 力、長度、質(zhì)量 B. 速度、質(zhì)量、時間

C. 長度、力、時間 D. 長度、質(zhì)量、時間

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