12.如圖所示,用長(zhǎng)為L(zhǎng)=10cm的絕緣細(xì)線拴住一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg,帶電量為q=$\sqrt{3}×{10^{-2}}$C的小球,線的另一端拴在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,開始時(shí)把小球、線拉到和O在同一水平面上的A點(diǎn)(線拉直),讓小球由靜止開始釋放,當(dāng)擺線擺到與水平方向成60°角且到達(dá)B點(diǎn)時(shí),小球的速度正好為零.g取10m/s2.求:(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
(1)若ϕA=0,則B點(diǎn)的電勢(shì)是多少;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大。

分析 (1)小球從靜止釋放到到達(dá)B點(diǎn)的過程中,重力做功mglsin60°電場(chǎng)力做功qUAB,動(dòng)能變化量為零,根據(jù)動(dòng)能定理求解A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差,從而求出B點(diǎn)的電勢(shì);
(2)根據(jù)U=Ed求解電場(chǎng)強(qiáng)度,注意由幾何關(guān)系得出d=L(1-cos60°)

解答 解:(1)L=10cm=0.1m
由A到B過程,由動(dòng)能定理得:mgLsin60°-qUBA=0,
解得:UBA=$\frac{\sqrt{3}mgL}{2q}$=$\frac{\sqrt{3}×0.1×10×0.1}{2×\sqrt{3}×1{0}^{-2}}$=5V
若A點(diǎn)電勢(shì)為零,則B點(diǎn)的電勢(shì)φB=5V;
(2)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中:U=Ed,
則:UBA=EL(1-cos 60°),
解得:E=$\frac{{U}_{BA}}{L(1-cos60°)}$=$\frac{5}{0.1×(1-0.5)}$=100V/m;
答:(1)若ϕA=0,則B點(diǎn)的電勢(shì)是5V;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為100V/m.

點(diǎn)評(píng) 本題考查勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)間的關(guān)系,要注意在求電勢(shì)差時(shí),要注意順序,運(yùn)用動(dòng)能定理求解電勢(shì)差時(shí),電場(chǎng)力做功公式WAB=qUAB,各個(gè)量都要代入符號(hào)進(jìn)行計(jì)算.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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2.將一質(zhì)量為1kg的物體以一定的初速度豎直向上拋出,假設(shè)物體在運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力的大小恒定不變,其速度-時(shí)間圖象如圖所示,取g=10m/s2,求:
(1)物體受到的阻力大小.
(2)圖中坐標(biāo)x的值.
(3)物體落到拋出點(diǎn)時(shí)的時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖甲所示,在光滑絕緣的水平桌面上建立xOy坐標(biāo)系,平面處在周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)中,電場(chǎng)和磁場(chǎng)的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定沿+y方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的正方向,豎直向下為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向).在t=0時(shí)刻,一個(gè)質(zhì)量為10g、電荷量為0.1C且不計(jì)重力的帶電金屬小球自坐標(biāo)原點(diǎn)O處,以v0=2m/s的速度沿x軸正方向射出.已知E0=0.2N/C、B0=0.2πT.求:
(1)t=1s末時(shí),小球速度的大小和方向;
(2)在1s~2s這段時(shí)間內(nèi),金屬小球在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期;
(3)在3s~4s這段時(shí)間內(nèi),金屬小球運(yùn)動(dòng)至離x軸最遠(yuǎn)點(diǎn)的位置坐標(biāo).

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

20.有一個(gè)帶電荷量q=-3×10-6 C的點(diǎn)電荷,從某電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn),電荷克服靜電力做6×10-4J的功,問:
(1)AB的電勢(shì)差為多少?
(2)如以B點(diǎn)電勢(shì)為零,則A點(diǎn)的電勢(shì)為多少?電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖,當(dāng)正電荷從A到C移動(dòng)過程中,加速度為a,則正確的是(  )
A.EA<EBB.aA<aBC.電勢(shì)φA>φBD.電勢(shì)能可能增加

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17.如圖所示,質(zhì)量為10kg的物體A拴在一個(gè)被水平拉伸的彈簧一端,彈簧的拉力為5N時(shí),物體A處于靜止?fàn)顟B(tài).若小車以1m/s2的加速度向右運(yùn)動(dòng)(g取10m/s2),則( 。
A.物體A相對(duì)小車向右運(yùn)動(dòng)B.物體A受到的摩擦力大小不變
C.物體A受到的摩擦力減小D.物體A受到的彈簧拉力增大

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4.回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場(chǎng),使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示,要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能,則下列說法中正確的是( 。
A.減小狹縫間的距離B.增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
C.增大D形金屬盒的半徑D.增大勻強(qiáng)電場(chǎng)間的加速電壓

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A.2FB.FC.$\frac{F}{2}$D.$\frac{F}{4}$

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2.一氣球以4m/s的速度勻速上升,在氣球上有一用細(xì)繩系的重物,當(dāng)離地9m時(shí)繩斷了,求:
(1)重物的落地時(shí)間;
(2)重物落地的速度(g=10m/s2

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