(12分)如圖所示,在傾角為θ的絕緣斜面上,有相距為L的A、B兩點(diǎn),分別固定著兩個帶電量均為的正點(diǎn)電荷。O為AB連線的中點(diǎn),a、b是AB連線上兩點(diǎn),其中Aa=Bb=。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以初動能從a點(diǎn)出發(fā),沿AB直線向b點(diǎn)運(yùn)動,其中小滑塊第一次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的動能為,第一次到達(dá)b點(diǎn)時(shí)的動能恰好為零,已知靜電力常量為。求:

(1)兩個帶電量均為的正點(diǎn)電荷在a點(diǎn)處的合場強(qiáng)大小和方向;
(2)小滑塊由a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動的過程中受到的滑動摩擦力大;
(3)aO兩點(diǎn)間的電勢差。

(1) 方向沿斜面向上  (2)    (3)

解析試題分析:(1)根據(jù)真空中點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度的表達(dá)式得:
A點(diǎn)處電荷在a處場強(qiáng) ,方向沿斜面向上
B點(diǎn)處電荷在a處場強(qiáng),方向沿斜面向下
根據(jù)電場的疊加原理,可知,在a點(diǎn)處的合場強(qiáng)大小和方向分別是:
  ,方向沿斜面向上
(2)由Aa=Bb=,O為AB連線的中點(diǎn)得:a、b關(guān)于O點(diǎn)對稱,則a點(diǎn)與b點(diǎn)等勢,即Uab=0,小滑塊從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中,電場力做功W=0
設(shè)小滑塊與水平面間的摩擦力大小為f ,小滑塊從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中根據(jù)動能定理有

而f=μmg
解得
(3)小滑塊從a點(diǎn)運(yùn)動到O點(diǎn)的過程中,根據(jù)動能定理


考點(diǎn):本題考查電場的疊加、點(diǎn)電荷的場強(qiáng)、等量同種電荷的連線上電勢及電場線的認(rèn)識和理解、電場力做功和動能定理在電場中的運(yùn)用.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(9分)如圖所示,可看成質(zhì)點(diǎn)的A物體疊放在上表面光滑的B物體上,一起以v0的速度沿光滑的水平軌道勻速運(yùn)動,與靜止在同一光滑水平軌道上的木板C發(fā)生完全非彈性碰撞,B、C的上表面相平且B、C不粘連,A滑上C后恰好能到達(dá)C板的最右端,已知A、B、C質(zhì)量均相等,木板C長為L,求

①A物體的最終速度
②A在木板C上滑行的時(shí)間

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,處于光滑水平面上的矩形線圈邊長分別為L1和L2,電阻為R,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場邊緣,線圈與磁感線垂直。將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場的過程。求:

(1)拉力大小F;
(2)拉力的功率P;
(3)拉力做的功W;
(4)線圈中產(chǎn)生的電熱Q;
(5)通過線圈某一截面的電荷量q。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)在真空中的O點(diǎn)放一點(diǎn)電荷Q=1.0×10-9 C,直線MN過O點(diǎn),OM=30cm,M點(diǎn)放一點(diǎn)電荷q=C,如圖所示。

求:(1)M點(diǎn)的電場強(qiáng)度大。
(2)若M、 N兩點(diǎn)的電勢差為15V,則電荷q從M點(diǎn)移到N點(diǎn),電勢能變化了多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,在距水平地面高為0.4m處,水平固定一根長直光滑桿,桿上P處固定一定滑輪(大小不計(jì)),滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動,在P點(diǎn)的右邊,桿上套一質(zhì)量m=3kg的滑塊A。半徑R=0.3m的光滑半圓形軌道豎直地固定在地面上,其圓心O在P點(diǎn)的正下方,在軌道上套有一質(zhì)量m=3kg的小球B。用一條不可伸長的柔軟細(xì)繩,通過定滑輪將兩小球連接起來。桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi),滑塊和小球均可看作質(zhì)點(diǎn),且不計(jì)滑輪大小的影響。現(xiàn)給滑塊A施加一個水平向右、大小為60N的恒力F,求:

(1)把小球B從地面拉到半圓形軌道頂點(diǎn)C的過程中力F做的功。
(2)小球B運(yùn)動到C處時(shí)所受的向心力的大小。
(3)小球B被拉到離地多高時(shí)滑塊A與小球B的速度大小相等?

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,一小球從斜軌道的某高度處由靜止滑下,然后沿豎直光滑軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動。已知圓軌道的半徑為R,忽略一切摩擦阻力。則下列說法正確的是(  )

A.在軌道最低點(diǎn)、最高點(diǎn),軌道對小球作用力的方向是相同的
B.小球的初位置比圓軌道最低點(diǎn)高出2R時(shí),小球能通過圓軌道的最高點(diǎn)
C.小球的初位置比圓軌道最低點(diǎn)高出0.5R時(shí),小球在運(yùn)動過程中能不脫離軌道
D.小球的初位置只有比圓軌道最低點(diǎn)高出2.5R時(shí),小球在運(yùn)動過程中才能不脫離軌道

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

忽略空氣阻力,下列物體運(yùn)動過程中滿足機(jī)械能守恒的是

A.電梯勻速下降B.物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端
C.物體沿粗糙斜面勻速下滑 D.拉著物體沿光滑斜面勻速上升

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示:一個3/4圓弧形光滑圓管軌道ABC,放置在豎直平面內(nèi),軌道半徑為R,在A 點(diǎn)與水平地面AD相接,地面與圓心O等高,MN 是放在水平地面上長為3R、厚度不計(jì)的減振墊,左端M正好位于A點(diǎn)。一個質(zhì)量為m的小球從A處管口正上方某處由靜止釋放,若不考慮空氣阻力,小球可看作質(zhì)點(diǎn),那么以下說法中正確的是 (   )

A.要使球能從C點(diǎn)射出后能打到墊子上,則球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度至少為
B.要使球能從C點(diǎn)射出后能打到墊子上,則球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度至少為
C.若球從C點(diǎn)射出后恰好能打到墊子的M端,則球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對管的作用力大小為
D.要使球能通過C點(diǎn)落到墊子上,球離A點(diǎn)的最大高度是

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

下列說法正確的是 (     )

A.小朋友從滑梯上滑下的過程中機(jī)械能守恒
B.跳傘運(yùn)動員在空中勻速下落的過程中機(jī)械能不守恒
C.小球沿固定光滑斜面下滑的過程中機(jī)械能不守恒
D.神舟號載人飛船穿越大氣層返回地球的過程中機(jī)械能守恒

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同步練習(xí)冊答案