14.如圖所示,光滑絕緣細(xì)桿豎直放置,它與以點電荷+Q為圓心的某一個圓周交于B、C兩點,質(zhì)量為m,帶電荷量為-q的小環(huán)從A點由靜止下滑,已知q?Q,AB=h,小環(huán)到達(dá)B點時,速度為$\sqrt{3gh}$,求:
(1)小環(huán)由A到B過程中,電場力對小環(huán)做的功;
(2)A、C兩點間的電勢差UAC等于多少?

分析 由題,B、C兩點在以正電荷Q為圓心的同一圓周上,電勢相等,小球從B運(yùn)動到C過程,電場力做功為零,根據(jù)動能定理研究小球從A運(yùn)動到B的過程,求出電場力所做的功,進(jìn)而求出AC間的電勢差.

解答 解:(1)A→B由動能定理:mgh+W=$\frac{1}{2}{mv}_{B}^{2}$
所以:W=$\frac{1}{2}$mgh,
(2)UAC=UAB=$\frac{{W}_{電}}{q}$=$\frac{mgh}{2q}$
答:(1)環(huán)由A到B過程中,電場力對小環(huán)做的功是$\frac{1}{2}$mgh;
(2)A、C兩點的電勢差是$\frac{mgh}{2q}$.

點評 電勢差是表示電場的能的性質(zhì)的物理量,與電場力做功有關(guān),常常應(yīng)用動能定理求解電勢差.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

4.如圖所示,當(dāng)光線AO以一定入射角穿過一塊兩面平行的玻璃磚時,通過“插針法”找出跟入射光線AO對應(yīng)的出射光線O'B,從而確定折射光線OO'.
(1)如圖a,用量角器量出入射角i和折射角r,根據(jù)n=$\frac{sini}{sinr}$可計算出玻璃的折射率;
(2)如圖b,以O(shè)為圓心,用圓規(guī)作圓與OA、OO′分別交于P、Q點,過P、Q點分別作法線NN'的垂線,垂足分別為P′、Q′,用刻度尺測量出PP'和QQ'的長度,則玻璃的折射率n=$\frac{PP′}{QQ′}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

5.地球周圍有磁場,由太空射來的帶電粒子在此磁場中的運(yùn)動稱為磁漂移.以下描述的是一種假設(shè)的磁漂移運(yùn)動.一帶正電的粒子在x=0、y=0處沿y方向以某一速度v0運(yùn)動,空間存在垂直于圖中紙面向外的勻強(qiáng)磁場,在y>0的區(qū)域中,磁感強(qiáng)度為B1,在y<0的區(qū)域中磁感強(qiáng)度為B2,B2>B1,如圖所示.
(1)把粒子在出發(fā)點x=0處作為第0次過x軸,試求粒子到第n次過x軸整個過程中,在x軸方向的平均速度v與v0之比,n只取奇數(shù).
(2)若B2:B1=4,當(dāng)n很大時,v:v0趨于何值.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

2.現(xiàn)要用如圖所示的實驗裝置探究“動能定理”:一傾角θ可調(diào)的斜面上安裝有兩個光電門,其中光電門乙固定在斜面上,光電門甲的位置可移動.不可伸長的細(xì)線一端固定在帶有遮光片(寬度為d)的滑塊上,另一端通過光滑定滑輪與重物相連,細(xì)線與斜面平行(通過滑輪調(diào)節(jié)).當(dāng)滑塊沿斜面下滑時,與光電門相連的計時器可以顯示遮光片擋光的時間t,從而可測出滑塊通過光電門時的瞬時速度v.改變光電門甲的位置,重復(fù)實驗,比較外力所做的功W與系統(tǒng)動能的增量△Ek的關(guān)系,即可達(dá)到實驗?zāi)康模饕獙嶒灢襟E如下:
(1)調(diào)節(jié)斜面的傾角θ,用以平衡滑塊的摩擦力.將帶有遮光片的滑塊置于斜面上,輕推滑塊,使之運(yùn)動.可以通過遮光片經(jīng)過兩光電門的時間是否相等判斷滑塊是否正好做勻速運(yùn)動;
(2)按設(shè)計的方法安裝好實驗器材.將滑塊從遠(yuǎn)離光電門甲的上端由靜止釋放,滑塊通過光電門甲、乙時,遮光片擋光的時間分別t1和t2,則滑塊通過甲、乙兩光電門時的瞬時速度分別為$\fracvz5tvtl{{t}_{1}}$和$\fraclpzh5hp{{t}_{2}}$;
(3)用天平測出滑塊(含遮光片)的質(zhì)量M及重物的質(zhì)量m,用米尺測出兩光電門間的距離x,比較mgs和$\frac{1}{2}$(M+m)($\frac75nlpp5{{t}_{2}}$)2-$\frac{1}{2}$(M+m)($\fracfz7l7jh{{t}_{1}}$)2的大小,在誤差允許的范圍內(nèi),若兩者相等,可得出合力對物體所做的功等于物體動能的變化量.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.如圖所示,穿在水平直桿上質(zhì)量為m的小球開始時靜止.現(xiàn)對小球沿桿方向施加恒力F0,垂直于桿方向施加豎直向上的力F,且F的大小始終與小球的速度成正比,即F=kv(圖中未標(biāo)出).已知小球和桿間的動摩擦因數(shù)為μ,小球運(yùn)動過程中未從桿上脫落.下列說法正確的是( 。
A.小球先做加速度減小的加速運(yùn)動,后做加速度增大的減速運(yùn)動直至靜止
B.小球先做加速度增大的加速運(yùn)動,后做加速度減小的加速運(yùn)動直至勻速運(yùn)動
C.小球的最大速度為$\frac{{F}_{0}+μg}{μk}$
D.小球的最大加速度為$\frac{{F}_{0}}{m}$

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

19.某實驗小組的同學(xué)采用圖所示的裝置探究外力功與物體速度變化的關(guān)系.實驗時,同學(xué)們先“平衡摩擦力”,即調(diào)節(jié)木板的傾角,使小車沒有受到皮筋的拉力時正好勻速下滑.然后他們依次分別用1條,以及2條、3條、4條、5條同樣的橡皮筋并在一起進(jìn)行了5次實驗.各次實驗中,橡皮筋拉伸的長度都相同,小車在橡皮筋拉力的作用下,彈出并沿木板滑行,橡皮筋做功使小車獲得的速度可通過打點計時器測出.圖17b是利用數(shù)據(jù)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后得到的W-v和W-v2圖象.

(1)根據(jù)這兩個圖象可以得出的結(jié)論是:橡皮筋做的總功與小車獲得的速度的平方成正比.(選填“速度”或“速度的平方”)
(2)如果實驗小車的質(zhì)量為0.20kg,則根據(jù)W-v2圖象可知每一條橡皮筋對小車做的功W0為0.09J.
(3)實驗中如果小車的速度過大,將導(dǎo)致紙帶上打出的點跡過少,從而難以選擇合適的點來計算小車的速度.解決這個問題可以采取的方法是:適當(dāng)增加小車的質(zhì)量

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

6.在“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實驗
(1)下列說法哪一項是正確的C
A.平衡摩擦力時必須將鉤碼通過細(xì)線掛在小車上
B.為減小系統(tǒng)誤差,應(yīng)使鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車質(zhì)量
C.實驗時,應(yīng)使小車靠近打點計時器一端
D.先釋放下車再接通打點計時器
(2)平衡摩擦力時,正確的操作是D
A.放開小車,能夠自由下滑即可
B.放開小車,能夠勻速下滑即可
C.放開拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可
D.放開拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可
(3)如圖乙所示的紙袋,選取O.A.B.C計數(shù)點,已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz,則打B點時小車的瞬時速度為0.65m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖甲所示,在傾角為37°的粗糙且足夠長的斜面底端,一質(zhì)量m=2kg可視為質(zhì)點的滑塊壓縮一輕彈簧并鎖定,滑塊與彈簧不相連.t=0s時解除鎖定,計算機(jī)通過傳感器描繪出滑塊的速度時間圖象如圖乙所示,其中Ob段為曲線,bc段為直線,g取10m/s2,則下列說法正確的是( 。
A.在0.15 s末滑塊的加速度為-8 m/s2
B.滑塊在0.1~0.2 s時間間隔內(nèi)沿斜面向下運(yùn)動
C.滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25
D.在滑塊與彈簧脫離之前,滑塊一直在做加速運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,光滑斜面傾角為θ、高為h,一質(zhì)量為m的物塊,從斜面頂端由靜止開始下滑,重力加速度為g,則物塊滑到斜面底端時重力的功率為( 。
A.mg$\sqrt{2gh}$B.mg$\sqrt{2ghsinθ}$C.mg$\sqrt{\frac{2gh}{sinθ}}$D.mg$\sqrt{2gh}$sinθ

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同步練習(xí)冊答案