【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi),光滑絕緣直桿與半徑為的圓周交于、兩點(diǎn),在圓心處有一固定的正點(diǎn)電荷,點(diǎn)為的中點(diǎn),點(diǎn)位于圓周的最低點(diǎn),F(xiàn)有一質(zhì)量為、電荷量為、套在桿上的帶負(fù)電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從點(diǎn)由靜止開始沿桿下滑。已知重力加速度為,點(diǎn)距過點(diǎn)的水平面的豎直高度為,小球滑到點(diǎn)時(shí)的速度大小為。求:

1)小球滑到點(diǎn)時(shí)的速度大小;

2)若以點(diǎn)作為參考點(diǎn)(零電勢(shì)點(diǎn)),試確定點(diǎn)的電勢(shì)。

【答案】12

【解析】

1)因?yàn)?/span>BC兩點(diǎn)電勢(shì)相等,故小球從BC運(yùn)動(dòng)的過程中電場(chǎng)力做的總功為零,只有重力做功。由幾何關(guān)系可得BC的豎直高度:

根據(jù)動(dòng)能定理有

解得

2)小球從AC,重力和電場(chǎng)力均做正功,所以由動(dòng)能定理得:

又根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系:

又因?yàn)?/span>,可得

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】一輛質(zhì)量為m的汽車,在水平路面上由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),達(dá)到額定功率后保持功率不變直至勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中汽車所受阻力恒定。如圖所示是汽車行駛過程中牽引力F與車速v的倒數(shù)關(guān)系圖像。根據(jù)圖像下列判斷正確的是( 。

A.汽車的額定功率Pm=F1v1

B.汽車所受阻力恒為F1

C.圖中牽引力與車速的關(guān)系滿足

D.汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】目前許多國產(chǎn)手機(jī)都有指紋解鎖功能,常用的指紋識(shí)別傳感器是電容式傳感器,如圖所示。指紋的凸起部分叫做,凹下部分叫做,傳感器上有大量面積相同的小極板, 當(dāng)手指貼在傳感器上時(shí),這些小極板和與之正對(duì)的皮膚表面就形成了大量的小電容器, 由于距離不同,所以這些小電容器的電容不同。此時(shí)傳感 器給所有的小電容器充電達(dá)到某一電壓值,然后開始放電, 其中電容值較小的小電容器放電較快,于是根據(jù)放電快慢 的不同,就可以探測(cè)到嵴和峪的位置,從而形成指紋的圖 象數(shù)據(jù)。根據(jù)以上信息,下列說法中正確的是(

A. 在峪處形成的小電容器電容較大

B. 在峪處形成的小電容器放電較慢

C. 在嵴處形成的小電容器充電后帶電量較大

D. 潮濕的手指對(duì)指紋識(shí)別沒有任何影響

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,固定斜面的傾角,物體A與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,輕彈簧下端固定在斜面底端,彈簧處于原長時(shí)上端位于C點(diǎn).用一根不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)光滑的定滑輪連接物體AB,滑輪右側(cè)繩子與斜面平行,A的質(zhì)量為2m,B的質(zhì)量為m初始時(shí)物體AC點(diǎn)的距離為L.現(xiàn)給AB一初速度使A開始沿斜面向下運(yùn)動(dòng),B向上運(yùn)動(dòng),物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點(diǎn).已知重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,求此過程中:

1)物體A向下運(yùn)動(dòng)剛到C點(diǎn)時(shí)的速度;

2)彈簧的最大壓縮量;

3)彈簧中的最大彈性勢(shì)能.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng),下列敘述正確的是( 。

A. 以點(diǎn)電荷為球心,以r為半徑的球面上,各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度都相同

B. 正電荷周圍的電場(chǎng)一定比負(fù)電荷周圍的電場(chǎng)強(qiáng)

C. 在電場(chǎng)中某點(diǎn)放入檢驗(yàn)電荷q,若檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力為F,則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,取走檢驗(yàn)電荷q后,該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不變

D. 和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E一樣,點(diǎn)電荷電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算公式E對(duì)于任何電場(chǎng)都是適用的

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】從空中以10m/s的初速度水平拋出一質(zhì)量為1kg物體,物體在空中運(yùn)動(dòng)了3秒后落地,不計(jì)空氣阻力,g10m/s2,則3秒內(nèi)( 。

A.物體所受重力做功的為450J

B.物體落地時(shí)的動(dòng)能為450J

C.物體所受重力做功的平均功率為300W

D.落地時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率為300W

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】我國第一顆月球探測(cè)衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”己于20071024日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由“長征三號(hào)甲”運(yùn)載火箭成功發(fā)射升空.假設(shè)該衛(wèi)星的繞月軌道是圓形的,且距離月球表面高度為h,并己知該衛(wèi)星的運(yùn)行周期為T,月球的直徑為d,萬有引力常量 G,則可求出( 。

A.月球質(zhì)量M=

B.月球探測(cè)衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”在離月球表面h高度軌道上運(yùn)行的速度v = πd/T

C.月球探測(cè)衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”繞月軌道的半徑r=d+h

D.月球表面的重力加速度g=

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩塊固定且相互垂直的光滑擋板POQ,OP豎直放置,OQ水平,小球a、b固定在輕彈簧的兩端,現(xiàn)有一個(gè)水平向左的推力,作用于b上,使a、b緊靠擋板處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用力F推動(dòng)小球b,使之緩緩到達(dá)b'位置,則( )

A. 推力F變大 B. b對(duì)OQ的壓力變大

C. 彈簧長度變短 D. 彈簧長度變長

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,長為8m的水平傳送帶以的速度順時(shí)針勻速運(yùn)行,現(xiàn)將一質(zhì)量的小物塊無初速地放在傳送帶左端。經(jīng)過一段時(shí)間小物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶的右端。已知小物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù),。下列判斷正確的是( )

A.此過程小物塊始終做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.此過程中傳送帶多做了4J的功

C.此過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為4J

D.此過程摩擦力對(duì)小物塊做功4J

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案