【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交于B、C兩點(diǎn)，在圓心處有一固定的正點(diǎn)電荷，B點(diǎn)為AC的中點(diǎn)，C點(diǎn)位于圓周的最低點(diǎn)�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為－q、套在桿上的帶負(fù)電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止開始沿桿下滑。已知重力加速度為g，A點(diǎn)距過(guò)C點(diǎn)的水平面的豎直高度為3R，小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為2。求：

（1）小球滑至C點(diǎn)時(shí)的速度大小；

（2）若以C點(diǎn)作為零電勢(shì)點(diǎn)，試確定A點(diǎn)的電勢(shì)。

【答案】（1）vC＝（2）

【解析】（1）因?yàn)锽、C兩點(diǎn)電勢(shì)相等，故小球從B到C的過(guò)程中電場(chǎng)力做的總功為零，

由幾何關(guān)系可得BC的豎直高度hBC＝，

根據(jù)動(dòng)能定理有mg×＝－，解得vC＝

（2）小球從A到C，重力和電場(chǎng)力均做正功，

由動(dòng)能定理有mg×3R＋W電＝m

得W電＝mgR，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小。

又因?yàn)镃點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn)，所以電荷－q在A點(diǎn)的電勢(shì)能EpA＝mgR

則φA＝＝

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（多選）如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為103 N/C，ab=dc=4 cm，bc=ad=3 cm。則下述計(jì)算結(jié)果正確的是

A．a(chǎn)、b之間的電勢(shì)差為40 V

B．a(chǎn)、c之間的電勢(shì)差為50 V

C．將q=–5×10–3 C的點(diǎn)電荷沿矩形路徑abcd移動(dòng)一周，電場(chǎng)力做功–0.25 J

D．將q=–5×10–3 C的點(diǎn)電荷沿abc或adc從a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功都是–0.2 J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】假設(shè)空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ隨x變化的情況如圖所示，根據(jù)圖中的信息可以確定下列說(shuō)法中正確的是

A．0~x1范圍內(nèi)各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向均與x軸平行

B．只在電場(chǎng)力的作用下，正電荷沿x軸從0運(yùn)動(dòng)到x1，可做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

C．負(fù)電荷沿x軸從x2移到x3的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小

D．無(wú)法比較x2~x3與x4~x5間的場(chǎng)強(qiáng)大小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在做《研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)》的實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用電源頻率為50Hz，取下一段紙帶研究，如圖所示。設(shè)0點(diǎn)為記數(shù)點(diǎn)的起點(diǎn)，相鄰兩記數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)，則第一個(gè)記數(shù)點(diǎn)與起始點(diǎn)間的距離s1＝_______cm，物體的加速度a＝_________m/s2，物體經(jīng)第4個(gè)記數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度為v＝_______m/s。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，小孩用與水平方向成θ角的輕繩拉放置在水平面上的箱子，第一次輕拉，沒(méi)有拉動(dòng)，第二次用更大的力拉，箱子還是不動(dòng)。則

A. 兩次拉時(shí)箱子所受支持力相同

B. 第二次拉時(shí)箱子所受摩擦力增大

C. 第二次拉時(shí)箱子所受摩擦力減小

D. 第二次拉時(shí)箱子所受的合力增加

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】現(xiàn)在有一檔科學(xué)探索的電視直播節(jié)目，很受歡迎。在某期節(jié)目里，一位少女站在絕緣平臺(tái)上，當(dāng)她用手觸摸一個(gè)金屬球時(shí)，會(huì)看到她的頭發(fā)慢慢豎起，如圖所示，像是孔雀開屏。下列說(shuō)法正確的是（）

A．頭發(fā)豎起是因?yàn)樗砩蠋Я遂o電

B．她只有帶正電荷時(shí)，頭發(fā)才會(huì)豎起

C．她的頭發(fā)慢慢豎起是因?yàn)殡姾陕齻鞯剿念^發(fā)上

D．與電無(wú)關(guān)，這是她的特異功能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（多選）如圖所示，不帶電的枕形導(dǎo)體的A、B兩端各貼有一對(duì)金箔。當(dāng)枕形導(dǎo)體的A端靠近一帶電導(dǎo)體C時(shí)

A．A端金箔張開，B端金箔閉合

B．用手觸摸枕形導(dǎo)體后，A端金箔仍張開，B端金箔閉合

C．用手觸摸枕形導(dǎo)體后，將手和C都移走，兩對(duì)金箔均張開

D．選項(xiàng)A中兩對(duì)金箔帶同種電荷，選項(xiàng)C中兩對(duì)金箔帶異種電荷

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩個(gè)完全相同的條形磁鐵，放在平板AB上，磁鐵的N、S極如圖所示，開始時(shí)平板及磁鐵皆處于水平位置，且靜止不動(dòng)。

a．現(xiàn)將AB突然豎直向上平移（平板與磁鐵之間始終接觸），并使之停在A″B″處，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個(gè)條形磁鐵吸在了一起。

b．如果將AB從原來(lái)位置突然豎直向下平移，并使之停在位置A′B′處，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩條形磁鐵也吸在了一起，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）開始時(shí)兩磁鐵靜止不動(dòng)，磁鐵間的相互作用力是________力；右側(cè)的磁鐵受到的靜摩擦力的方向向________。

（2）在a過(guò)程中磁鐵開始滑動(dòng)時(shí)，平板正在向上加速還是減速呢？答：________。

（3）在b過(guò)程中磁鐵開始滑動(dòng)時(shí)，平板正在向下加速還是減速呢？答：________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖(a)所示的裝置來(lái)驗(yàn)證小球從A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程中的機(jī)械能守恒。讓一個(gè)小球由靜止開始從A位置擺到B位置，懸點(diǎn)O正下方P點(diǎn)處水平放置熾熱的電熱絲，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)被燒斷，小球向前飛出做平拋運(yùn)動(dòng)。在地面上鋪放白紙，上面覆蓋著復(fù)寫紙，當(dāng)小球落在復(fù)寫紙上時(shí)，會(huì)在下面白紙上留下痕跡。用重錘線確定出A、B點(diǎn)的投影點(diǎn)N、M。重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次(小球每一次都從同一點(diǎn)由靜止釋放)，球的落點(diǎn)痕跡如圖(b)所示，圖中米尺水平放置，零刻度線與M點(diǎn)對(duì)齊，量出M、C之間的距離x，再用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。已知小球的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g。

(1)根據(jù)圖(b)可以確定小球平拋時(shí)的水平射程為_________cm；

(2)用題中所給字母表示出小球平拋時(shí)的初速度v0 =_________；

(3)用已知量和測(cè)得量表示出小球從A到B過(guò)程中，重力勢(shì)能的減少量ΔEP =__________，動(dòng)能的增加量ΔEk =___________。

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