一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向是水平的(如圖22－13所示)，一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電的小球，從O點(diǎn)出發(fā)，初速度的大小為v0，在電場(chǎng)力與重力的作用下，恰能沿與場(chǎng)強(qiáng)的反方向成θ角的直線運(yùn)動(dòng)．求小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)其電勢(shì)能與在O點(diǎn)的電勢(shì)能之差．


解析：設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E，小球帶電量為q，因?yàn)樾∏蜃鲋本�運(yùn)動(dòng)，它所受的電場(chǎng)力qE和重力mg的合力必沿此直線如圖22－14所示，所以mg＝qEtanθ

圖22－14

由此可知，小球做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a＝

設(shè)從O點(diǎn)到最高點(diǎn)的位移為x，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v＝2ax運(yùn)動(dòng)的水平位移為x′＝xcosθ

從O點(diǎn)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，小球在最高點(diǎn)與O點(diǎn)的電勢(shì)能之差為：ΔEp＝qEx′

聯(lián)立以上五式，解得：ΔEp＝mvcos2θ.

答案：mvcos2θ

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


下表是一輛電動(dòng)自行車的部分技術(shù)指標(biāo)，其中額定車速是指自行車滿載的情況下在平直道路上以額定功率勻速行駛的速度，假設(shè)行駛過(guò)程中電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為100%，請(qǐng)參考表中數(shù)據(jù)，完成下列問(wèn)題：(g取10 m/s2，sin5°＝0.07)

額定車速

18 km/h

額定功率P

__________W

百公里耗電

1 kW·h(3.6×106 J)

整車質(zhì)量

40 kg

載重

80 kg

爬坡能力

＞5°

電池

36V/12 Ah

充電時(shí)間

6～8 h

續(xù)行里程

__________km

(1)將你計(jì)算的“額定功率”和“續(xù)行里程”填入上表中(無(wú)須寫出計(jì)算過(guò)程)．

(2)在行駛過(guò)程中電動(dòng)自行車受到的阻力是車重(包括載重)的k倍，試推算k的大�。�

(3)電動(dòng)自行車在坡度為5°的坡上勻速爬坡時(shí)，車速約為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


在探究功與物體速度變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中得到一條如圖20－1所示的紙帶，這條紙帶上的點(diǎn)兩端較密，中間稀疏，出現(xiàn)這種情況的原因可能是(　　)

圖20－1

A．電源的頻率不穩(wěn)定

B．木板傾斜的程度太大

C．沒(méi)有使木板傾斜或傾斜角太小

D．小車受到的阻力較大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場(chǎng)等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場(chǎng).如圖21－13所示，在半球面AB上均勻分布正電荷，總電荷量為q，球面半徑為R，CD為通過(guò)半球頂點(diǎn)與球心O的軸線，在軸線上有M、N兩點(diǎn)，OM＝ON＝2R.已知M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，則N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為(　　)

圖21－13

A.－E                              B.

C.－E                              D.＋E

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖22－8，在正點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中，AD、BC是以Q為圓心的兩段圓弧．正點(diǎn)電荷q沿A→B→C→D→A移動(dòng)，則該電荷q(　　)

圖22－8

A．沿BC運(yùn)動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力作用

B．沿DA運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力不做功

C．在B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比在D點(diǎn)時(shí)小

D．在A點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力比在C點(diǎn)時(shí)小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖23－2所示，質(zhì)量相同的兩個(gè)帶電粒子P、Q以相同的速度沿垂直于電場(chǎng)方向射入兩平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，P從兩極板正中央射入，Q從下極板邊緣處射入，它們最后打在同一點(diǎn)(重力不計(jì))，則從開始射入到打到上板的過(guò)程中(　　)

A．它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tQ>tP

B．它們運(yùn)動(dòng)的加速度aQ<aP

C．它們所帶的電荷量之比qP∶qQ＝1∶2

D．它們的動(dòng)能增加之比ΔEkP∶ΔEkQ＝1∶2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


圖23－9甲為示波管的原理圖．如果在電極YY′之間所加的電壓按圖乙所示的規(guī)律變化，在電極XX′之間所加的電壓按圖丙所示的規(guī)律變化，則在熒光屏上會(huì)看到的圖形是圖23－10中的(　　)

甲　　　　　　　　乙　　　　　　丙

圖23－9

A　　　　　B　　　　　C　　　　　D

圖23－10

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


用兩個(gè)相同的小量程電流表，分別改裝成了兩個(gè)量程不同的大量程電流表A1、A2，若把A1、A2分別采用并聯(lián)或串聯(lián)的方式接入電路，如圖24－9甲、乙所示，則閉合開關(guān)后，下列有關(guān)電表的示數(shù)和電表指針偏轉(zhuǎn)角度的說(shuō)法正確的是(　　)

圖24－9

A．圖甲中的A1、A2的示數(shù)相同

B．圖甲中的A1、A2的指針偏角相同

C．圖乙中的A1、A2的示數(shù)和偏角都不同

D．圖乙中的A1、A2的指針偏角相同

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖28－12所示為一電流表的原理示意圖．質(zhì)量為m的均質(zhì)細(xì)金屬棒MN的中點(diǎn)通過(guò)一掛鉤與一豎直懸掛的彈簧相連，絕緣彈簧勁度系數(shù)為k.在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外．與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標(biāo)尺上的讀數(shù)，MN的長(zhǎng)度大于.當(dāng)MN中沒(méi)有電流通過(guò)且處于平衡狀態(tài)時(shí)，MN與矩形區(qū)域的cd邊重合；當(dāng)MN中有電流通過(guò)時(shí)，指針示數(shù)可表示電流強(qiáng)度．

圖28－12

(1)當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)多少？(重力加速度為g)

(2)若要電流表正常工作，MN的哪一端應(yīng)與電源正極相接？

(3)若k＝2.0 N/m，＝0.20 m，＝0.050 m，B＝0.20 T，此電流表的量程是多少？(不計(jì)通電時(shí)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的作用)

(4)若將量程擴(kuò)大到原來(lái)的2倍，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)變?yōu)槎啻螅?/p>

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案