如圖所示,一根長(zhǎng)L=1.5 m的光滑絕緣細(xì)直桿MN,豎直固定在場(chǎng)強(qiáng)為E=1.0×105 N/C、與水平方向成θ=30°角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。桿的下端M固定一個(gè)帶電小球A,電荷量Q=+4.5×10-6 C;另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動(dòng),電荷量q=+1.0×10一6 C,質(zhì)量m=1.0×10一2 kg。現(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放,小球B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。(靜電力常量k=9.0×109 N·m2/C2,取g=l0 m/s2)
(1)小球B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大?
(2)小球B的速度最大時(shí),距M端的高度h1為多大?
(3)小球B從N端運(yùn)動(dòng)到距M端的高度h2=0.6l m時(shí),速度為v=1.0 m/s,求此過(guò)程中小球B的電勢(shì)能改變了多少?
略
【解析】⑴開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)小球B受重力、庫(kù)侖力、桿的彈力和電場(chǎng)力,沿桿方向運(yùn)動(dòng),
由牛頓第二定律得:………………3分
解得:……………………………………………………1分
代人數(shù)據(jù)解得:a=3.2 m/s2……………………………………………………………2分
⑵小球B速度最大時(shí)合力為零,即…………………………….2分
解得:…………………………………………………………1分
代人數(shù)據(jù)解得:h1=0.9 m…………………………………………….…….2分
⑶小球B從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度為v的過(guò)程中,
設(shè)重力做功為W1,電場(chǎng)力做功為W2,庫(kù)侖力做功為W3,根據(jù)動(dòng)能定理有:
…………………………………………………………….2分
………………………………………………………………….1分
………………………………………………………….2分
解得:………………………2分
設(shè)小球B的電勢(shì)能改變了△Ep,則:
………………2分
解得:……………………………………………1分
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
如圖所示,一根長(zhǎng)L=1.5 m的光滑絕緣細(xì)直桿MN,豎直固定在場(chǎng)強(qiáng)為E=1.0×105 N/C、與水平方向成θ=30°角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。桿的下端M固定一個(gè)帶電小球A,電荷量Q=+4.5×10-6 C;另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動(dòng),電荷量q=+1.0×10一6 C,質(zhì)量m=1.0×10一2 kg,F(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放,小球B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。(靜電力常量k=9.0×109 N·m2/C2,取g=l0 m/s2)
(1)小球B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大?
(2)小球B的速度最大時(shí),距M端的高度h1為多大?
(3)小球B從N端運(yùn)動(dòng)到距M端的高度h2=0.6l m時(shí),速度為v=1.0 m/s,求此過(guò)程中小球B的電勢(shì)能改變了多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
如圖所示,一根長(zhǎng)L=1.5 m的光滑絕緣細(xì)直桿MN,豎直固定在場(chǎng)強(qiáng)為E = 1.0×105 N/C、與水平方向成θ=30°角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.桿的下端M固定一個(gè)帶電小球A,電荷量Q = +4.5×10-6 C;另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動(dòng),電荷量q= +1.0×10一6 C,質(zhì)量m = 1.0×10一2 kg.現(xiàn)將小球從桿的上端N靜止釋放,小球B開(kāi)始運(yùn)動(dòng).(靜電力常量k = 9.0×109 N·m2/C2,取g=l0 m/s2)
(1)小球B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大?
(2)小球B的速度最大時(shí),距M端的高度h1為多大?
(3)小球B從N端運(yùn)動(dòng)到距M端的高度h2=0.6l m時(shí),速度為
v=1.0 m/s,求此過(guò)程中小球B的電勢(shì)能改變了多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
如圖所示,一根長(zhǎng)L=1.5 m的光滑絕緣細(xì)直桿MN,豎直固定在場(chǎng)強(qiáng)為E = 1.0×105 N/C、與水平方向成θ=30°角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.桿的下端M固定一個(gè)帶電小球A,電荷量Q = +4.5×10-6 C;另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動(dòng),電荷量q= +1.0×10一6 C,質(zhì)量m = 1.0×10一2 kg.現(xiàn)將小球從桿的上端N靜止釋放,小球B開(kāi)始運(yùn)動(dòng).(靜電力常量k = 9.0×109 N·m2/C2,取g=l0 m/s2)
(1)小球B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大?
(2)小球B的速度最大時(shí),距M端的高度h1為多大?
(3)小球B從N端運(yùn)動(dòng)到距M端的高度h2=0.6l m時(shí),速度為
v=1.0 m/s,求此過(guò)程中小球B的電勢(shì)能改變了多少?
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科目:高中物理 來(lái)源:2013-2014學(xué)年山西省高二上學(xué)期期中考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題
(8分)如圖所示,一根長(zhǎng)L=1.5 m的光滑絕緣細(xì)直桿MN,豎直固定在場(chǎng)強(qiáng)為E=1.0×105 N/C、與水平方向成θ=30°角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。桿的下端M固定一個(gè)帶電小球A,電荷量Q=+4.5×10-6 C;另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動(dòng),電荷量q=+1.0×10一6 C,質(zhì)量m=1.0×10一2 kg,F(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放,小球B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。(靜電力常量k=9.0×109 N·m2/C2,取g=l0 m/s2)
(1)小球B的速度最大時(shí),距M端的高度h1為多大?
(2)小球B從N端運(yùn)動(dòng)到距M端的高度h2=0.6l m的P點(diǎn)時(shí)(圖中未畫(huà)出P點(diǎn)),速度為v=1.0 m/s,若取N點(diǎn)的電勢(shì)為零,求P點(diǎn)的電勢(shì)
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