题目内容

【题目】如图所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距3.5L。槽内有两个质量均为m的小球A和B，A球带电量为+q，B球带电量为-3q，两球由长为2L的轻杆相连，组成一带电系统。最初A和B分别静止于左板的两侧，离板的距离均为L。若视小球为质点，不计轻杆的质量，现在两板之间加上与槽平行，场强为E的向右的匀强电场后（设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影响电场的分布），带电系统开始运动。试求：

（1）从开始运动到B球刚进入电场时，带电系统电势能的改变量E；

（2）以右板电势为零，带电系统从开始运动到速度第一次为零时，A球所在位置的电势φ为多大？

（3）带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间。

【答案】

【1】

【2】

【3】

【解析】

（1）根据电场力做功可以求出电势能的该变量

（2）求出运动的位移，再根据由板电势为零，可以求出带电系统从运动到速度第一次为零时A球所在位置的电势UA

（3） 根据运动学公式求分段求出运动时间，则总时间也就求出来了

(1)设球B刚进入电场时,电场力做功使带电系统电势能减少

(2)设B进入电场后带电系统又运动了s速度变为零,

由动能定理得

计算得出,即离右板距离为L带电系统速度第一次为零

以右板电势为零,速度第一次为零的位置电势大于零,所以带电系统速度第一次为零时,球A所在位置的电势为

(3)设A球运动了L时速度为,由动能定理得

计算得出,

由

运动时间为

A球运动s时加速度为,

由

得.

所以带电系统速度第一次为零所需的时间为

分析带电系统在本装置中受到的电场力，再结合运动的位移可以求出电场力做功，则电势能的变化即可求出来。

练习册系列答案
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A. S接通瞬间，I1<I2，断开瞬间I1＝I2

B. S接通瞬间，I1<I2，断开瞬间I1>I2

C. S接通瞬间，I1>I2，断开瞬间I1<I2

D. S接通瞬间，I1>I2，断开瞬间I1＝I2

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(i)打开K2，活塞上升直到稳定的过程中，活塞上方气体不断地___________(填“吸热”或“放热”)

(ii)打开k2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强

(iii)接着打开K3，求稳定时活塞下方气体的体积和压强

【题目】如图所示为某娱乐活动项目的示意图，某人从右侧平台上的A点以v0=8m/s水平跃出到达B点刚好抓住摆过来的绳索，此时人的速度恰好垂直于OB向左下，然后摆到左侧平台上的D点。绳索不可伸长且不计重力，人可以看作质点，不计一切阻力。人的质量m=60kg，绳索长l=25m，A点比D点低3.2m，人刚好抓住绳索以及摆到D点时绳索与竖直方向的夹角分别如图所示。(sin37°=0.60，cos37°=0.80，g=10m/s2)求：

（1）A、B两点的水平距离

（2）在最低点C时，人对绳索的拉力。

【题目】某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块、刻度尺等．

（1）若要完成该实验，还需要的实验器材是______；

（2）为了能用钩码的总重力所做的功表示小车所受拉力做的功，本实验中小车质量M______（选填“需要”或“不需要”）远大于钩码的质量m；

（3）若测得小车的质量为M，钩码的总质量为m，用打点计时器记录小车的运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为______（用题中的字母表示）．

（4）该同学画出小车动能变化量Ek与拉力对小车所做功W之间的关系图象，由于实验前遗漏了平衡摩擦力这一关键步骤，他得到的实验图象 （实线）应该是_______．

【题目】两块竖直放置的平行正对的金属板构成一个平行板电容器。电容器左板接地，右板与静电计相连，在距离两板等距离的A点处有一个带电小球在静电力与细绳牵引下处于静止状态。若将左极板向右移动靠近A点后系统再次平衡，下列说法中正确的是()

A. 若带电小球仍处在A点处不移动，小球所受静电力增加

B. 验电器指针偏角变大

C. 带电小球的电势能减小

D. 带电小球将向右移动

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A. B. C. D.

【题目】静电喷漆技术具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点，其装置如图所示．A、B为两块平行金属板，间距d＝0.4 m，两板间有方向由B指向A，大小为E＝1×103 N/C的匀强电场．在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的初速度大小均为v0＝2 m/s，质量m＝5×10-15 kg、带电量为q＝－2×10-16C．微粒的重力和所受空气阻力均不计，油漆微粒最后都落在金属板B上．试求：

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（2）微粒到达B板所需的最短时间；

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A. 大人站在小孩同样的位置，以小点的速度抛出圈圈

B. 大人站在小孩同样的位置，以大点的速度抛出圈圈

C. 大人退后并下蹲至与小孩等高，以大点的速度抛出圈圈

D. 大人退后并下蹲至与小孩等高，以小点的速度抛出圈圈

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