17．如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)為E的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一根長(zhǎng)為l的絕緣桿，兩端分別固定著帶有電荷量+q和-q的小球（大小不計(jì)）．現(xiàn)讓絕緣桿繞中點(diǎn)O逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)α角，求轉(zhuǎn)動(dòng)中帶電小球克服電場(chǎng)力所做的功．

分析 電場(chǎng)力是恒力，做功與路徑無關(guān)，與首末位置有關(guān)，根據(jù)功的公式求出帶電小球克服電場(chǎng)力所做的功．

解答 解：電場(chǎng)力對(duì)帶正電的小球做負(fù)功，則帶正電的小球克服電場(chǎng)力做功W1=qE$\frac{l}{2}$（1-cosα）．電場(chǎng)力對(duì)帶負(fù)電的小球做負(fù)功，則帶負(fù)電的小球克服電場(chǎng)力做功W2=qE$\frac{l}{2}$（1-cosα）．所以轉(zhuǎn)動(dòng)中帶電小球克服電場(chǎng)力做功為W=W1+W2=qEl（1-cosα）．
答：轉(zhuǎn)動(dòng)中帶電小球克服電場(chǎng)力所做的功為qEl（1-cosα）．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道恒力做功與路徑無關(guān)，與首末位置有關(guān)．以及掌握恒力功的公式W=Fscosθ．同時(shí)要注意分析電場(chǎng)對(duì)兩小球均做負(fù)功．

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：選擇題

4．2016年9月25日，天宮二號(hào)由離地面h1=380km的圓形運(yùn)行軌道，經(jīng)過“軌道控制”上升為離地h2=393km的圓形軌道，“等待”神州十一號(hào)的來訪．已知地球的質(zhì)量為M，地球的半徑為R，引力常量為G．根據(jù)以上信息可判斷（　�。�
A．天宮二號(hào)在圓形軌道h2上運(yùn)行的速度大于第一宇宙速度
B．天宮二號(hào)在圓形軌道h2上運(yùn)行的速度大于軌道h1上的運(yùn)行速度
C．天宮二號(hào)在軌道h1上的運(yùn)行周期為$\sqrt{\frac{{4{π^2}{{（R+{h_1}）}^3}}}{GM}}$
D．天宮二號(hào)由圓形軌道h1進(jìn)入圓形軌道h2運(yùn)行周期變小

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

8．水平固定的光滑U型金屬框架寬為L(zhǎng)，足夠長(zhǎng)，其上放一質(zhì)量為m的金屬棒ab，左端連接有一阻值為R的電阻（金屬框架、金屬棒及導(dǎo)線的電阻均可忽略不計(jì)），整個(gè)裝置處在向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．現(xiàn)給棒一個(gè)初速v0，使棒始終垂直框架并沿框架運(yùn)動(dòng)，

（1）金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的過程中求通過電阻R的電量和電阻R中產(chǎn)生的熱量
（2）金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的過程中求棒通過的位移
（3）如果將U型金屬框架左端的電阻R換為一電容為C的電容器，其他條件不變，如圖所示．求金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)電容器的帶電量和電容器所儲(chǔ)存的能量（不計(jì)電路向外輻射的能量）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖所示，兩足夠長(zhǎng)平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與水平面夾角α=30°，導(dǎo)軌上端跨接一定值電阻R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒cd垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌保持接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m，電阻為r，重力加速度為g，現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，當(dāng)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑距離為s時(shí)，速度達(dá)到最大值vm，則錯(cuò)誤的是（　�。�
A．金屬棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a=gsinα
B．金屬棒受到的安培力方向平行斜面向上
C．金屬棒沿導(dǎo)軌下滑距離為s的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q=$\frac{mR（gs-{{v}_{m}}^{2}）}{2（R+r）}$
D．金屬棒沿導(dǎo)軌下滑距離為s的過程中其加速度逐漸變小

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．如圖所示，靜止的電子在加速電壓U1的作用下從O經(jīng)P板的小孔以速度v1射出，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，又垂直進(jìn)入平行金屬板間的電場(chǎng)，在偏轉(zhuǎn)電壓U2的作用下偏轉(zhuǎn)一段距離y后離開電場(chǎng)，離開電場(chǎng)時(shí)速度為v2，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2，則下列判斷正確的是（　�。�
A．若只增大U1，則t1增大B．若只增大U1，則y減小
C．若只增大U2，則v2增大D．若只增大U2，則y減小

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

2．如圖所示，一長(zhǎng)度為l=0.1m的細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端栓一帶電量為q=2.5×10-4C的帶電小球，并置于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將小球拉至水平位置OA，并從A點(diǎn)無初速度釋放，則小球能擺到左邊的最高位置為C點(diǎn)，而后在AC之間來回?cái)[動(dòng)．已知小球的質(zhì)量m=5×10-2kg，OC與豎直方向的夾角θ=37°．求：
（1）小球帶何種電荷？
（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E為多大？
（3）小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B處時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力T為多少？小球運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力T′又為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．如圖所示，帶電荷量之比為qA：qB=1：3的帶電粒子A、B以相等的速度v0從同一點(diǎn)出發(fā)，沿著跟電場(chǎng)強(qiáng)度垂直的方向射入平行板電容器中，分別打在C、D點(diǎn)，若OC=CD，忽略粒子重力的影響，則（　�。�
A．A和B在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1：2
B．A和B運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比為2：1
C．A和B的質(zhì)量之比為1：12
D．A和B的位移大小之比為1：1

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

6．用如圖甲所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中．

（1）若小車的總質(zhì)量為M，砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量為m，則當(dāng)滿足M＞＞m條件時(shí)，可認(rèn)為小車受到合外力大小等于砝碼和砝碼盤的總重力大小．
（2）在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，下列做法中正確的是AC．
A．平衡摩擦力時(shí)，不應(yīng)將裝砝碼的砝碼盤用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，都需要重新平衡摩擦力
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再放開小車
D．小車運(yùn)動(dòng)的加速度可由牛頓第二定律直接求出
（3）甲同學(xué)通過對(duì)小車所牽引紙帶的測(cè)量，就能得出小車的加速度a．如圖乙是某次實(shí)驗(yàn)所打出的一條紙帶，在紙帶上標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打點(diǎn)未標(biāo)出，計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50Hz，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度為0.45m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．
（4）乙同學(xué)通過給小車增加砝碼來改變小車的質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出a～$\frac{1}{M}$圖線后，發(fā)現(xiàn)當(dāng)$\frac{1}{M}$較大時(shí)，圖線發(fā)生彎曲．該同學(xué)后來又對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象．則該同學(xué)的修正方案可能是A   ．
A．改畫a與$\frac{1}{M+m}$的關(guān)系圖線       B．改畫a與（M+m）的關(guān)系圖線
C．改畫 a與$\frac{m}{M}$的關(guān)系圖線             D．改畫a與$\frac{1}{（M+m）^{2}}$的關(guān)系圖線．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．有關(guān)電場(chǎng)強(qiáng)度的理解，下述說法錯(cuò)誤的是（　　）
A．由E=$\frac{F}{q}$可知，是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，適用于任何電場(chǎng)
B．由E=$\frac{KQ}{{r}^{2}}$可知，當(dāng)r→∞時(shí)，E=0
C．由UAB=Ed，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，只要兩點(diǎn)間距離相等，則它們之間的電勢(shì)差就相等
D．電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)本身特性的物理量，與是否存在檢驗(yàn)電荷無關(guān)

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同步練習(xí)冊(cè)答案