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【題目】一光滑絕緣細直長桿處于靜電場中,沿細桿建立坐標軸x,以處的O點為電勢零點,如圖所示。細桿各處電場方向沿x軸正方向,其電場強度Ex的分布如圖所示。細桿上套有可視為質點的帶電環(huán),質量為,電荷量為C.帶電環(huán)受沿x軸正向的恒力的作用,從O點靜止開始運動,求:

帶電環(huán)在處的加速度;

帶電環(huán)運動區(qū)間內的電勢最低值;

帶電環(huán)動能為時的位置;

帶電環(huán)電勢能是動能3倍時的電勢能。

【答案】1234

【解析】1由圖可知: ,可知

帶電環(huán)受到的電場力: N

帶電環(huán)受到的合外力:

時,

得:

2因為沿電場線方向電勢降低,所以當帶電環(huán)沿x軸正方向運動到了最遠處電勢最低點。

由動能定理得:

解得

圖象可知:

3時,帶電環(huán)動能為,由

解得

4帶電環(huán)電勢能是動能3倍的位置,即 3

解得

處的電勢能為

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.實驗所用的電源為學生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始落下,重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,已知重力加速度為g,即可驗證機械能守恒定律.

下面列舉了該實驗的幾個操作步驟:

A.按照圖示的裝置安裝器件;

B.將打點計時器接到電源的直流輸出端上;

C.用天平測量出重錘的質量;

D.先釋放懸掛紙帶的夾子,然后接通電源開關打出一條紙帶;

E.測量打出的紙帶上某些點之間的距離;

F.根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能在誤差范圍內是否等于增加的動能.

其中沒有必要或操作不恰當?shù)牟襟E是____________(填寫選項對應的字母)

如圖2所示是實驗中得到一條紙帶,將起始點記為O,并在離O點較遠的任意點依次選取6個連續(xù)的點,分別記為A、B、C、D、E、F,量出與O點的距離分別為h1h2、h3、h4、h5h6,使用交流電的周期為T,設重錘質量為m,則在打E點時重錘的動能為____________,在打O點和E點這段時間內的重力勢能的減少量為__________

在本實驗中發(fā)現(xiàn),重錘減少的重力勢能總是______(填大于小于)重錘增加的動能,主要是因為在重錘下落過程中存在著阻力的作用,為了測定阻力大小,可算出問中紙帶各點對應的速度,分別記為v1v6, 并作vn2—hn圖象,如圖3所示,直線斜率為k,則可測出阻力大小為______________

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【題目】如圖所示,直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源Ⅰ與電源Ⅱ的路端電壓隨輸出電流變化的特性曲線,曲線Ⅲ是一個小燈泡的伏安特性曲線,則

A. 電源Ⅰ與電源Ⅱ的內阻之比為127

B. 電源Ⅰ與電源Ⅱ的電動勢之比為712

C. 若該小燈泡分別與電源I和電源II單獨連接,則小燈泡的電阻之比為3524

D. 若該小燈泡分別與電源I和電源II單獨連接,則電源I和電源II輸出功率之比為1021

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【題目】如圖所示,某人從同一位置O以不同的水平速度投出三枚飛鏢A、B、C,最后都插在豎直墻壁上,它們與墻面的夾角分別為60°、45°、30°,圖中飛鏢的取向可認為是擊中墻面時的速度方向,不計空氣阻力,則下列說法正確的是

A. 三只飛鏢做平拋運動的初速度一定滿足

B. 三只飛鏢擊中墻面的速度滿足

C. 三只飛鏢擊中墻面的速度一定滿足

D. 插在墻上的三只飛鏢的反向延長線一定交于同一點

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【題目】如圖所示,ABCD豎直放置的光滑絕緣細管道,其中AB部分是半徑為R圓弧形管道,BCD部分是固定的水平管道,兩部分管道恰好相切于B.水平面內的M、N、B三點連線構成邊長為L等邊三角形,MN連線過C點且垂直于BCD.兩個帶等量異種電荷的點電荷分別固定在M、N兩點,電荷量分別為+Q-Q.現(xiàn)把質量為m、電荷量為+q的小球(小球直徑略小于管道內徑,小球可視為點電荷),由管道的A處靜止釋放,已知靜電力常量為k,重力加速度為g.求:

1)小球運動到B處時受到電場力的大。

2)小球運動到C處時的速度大;

3)小球運動到圓弧最低點B處時,小球對管道壓力的大小

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【題目】“天津之眼”是一座跨河建設、橋輪合一的摩天輪,是天津市的地標之一。摩天輪懸掛透明座艙,乘客隨座艙在豎直面內做勻速圓周運動。下列敘述正確的是

A. 摩天輪轉動過程中,乘客的機械能保持不變

B. 在最高點,乘客重力大于座椅對他的支持力

C. 摩天輪轉動一周的過程中,乘客重力的沖量為零

D. 摩天輪轉動過程中,乘客重力的瞬時功率保持不變

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【題目】如圖所示,A為靜止于地球赤道上的物體,B為近地衛(wèi)星,C為地球同步衛(wèi)星.根據以上信息可知,下列說法正確的是(  )

A. 衛(wèi)星B的線速度大于衛(wèi)星C的線速度

B. 衛(wèi)星C圍繞地心轉動一圈所需要的時間比物體A隨地球轉過一周的時間短

C. 近地衛(wèi)星B受到的地球的引力一定大于地球同步衛(wèi)星C受到的引力

D. 近地衛(wèi)星B的加速度等于物體A的加速度

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【題目】4分)某同學在探究平拋運動的規(guī)律時做了以下操作。

1)先采用圖甲所示裝置,用小錘打擊彈性金屬片,金屬片把球A沿水平方向彈出,同時B球被松開自由下落,觀察到兩球同時落地。改變小錘打擊力的大小,即可改變球A被彈出時的速度,兩球仍然同時落地,這說明

2)接著他用頻閃照相機得到小球做平拋運動的閃光照片,圖乙是照片的一部分,正方形小方格每邊長L=1.0cm,閃光的快慢是每秒30次,則可以計算出小球做平拋運動的初速度是_________m/s。

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【題目】如圖是一個圓柱體棱鏡的截面圖,圖中E、F、G、H將半徑OM分成5等份,虛線EE1、FF1、GG1HH1平行于半徑ON,ON邊可吸收到達其上的所有光線.已知該棱鏡的折射率n=,若平行光束垂直入射并覆蓋OM,則光線

A. 只能從圓孤NF1射出

B. 只能從圓孤NG1射出

C. 可能從圓孤G1H1射出

D. 可能從圓孤H1M射出

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