【題目】如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，用長(zhǎng)為2L的絕緣輕桿連接兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B．A球的帶電量為+2q，B球的帶電量為﹣3q，兩球組成一帶電系統(tǒng)．虛線MN與PQ平行且相距3L，開(kāi)始時(shí)A和B分別靜止于虛線MN的兩側(cè)，虛線MN恰為AB兩球連線的垂直平分線．若視小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)，不計(jì)輕桿的質(zhì)量，在虛線MN、PQ間加上水平向右的電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)后．試求：

(1)B球剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，帶電系統(tǒng)的速度大��；

(2)帶電系統(tǒng)向右運(yùn)動(dòng)的最大距離和此過(guò)程中B球電勢(shì)能的變化量；

(3)帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的周期．

【答案】(1) (2) , (3)

【解析】（1）設(shè)B球剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)帶電系統(tǒng)速度為v1，由動(dòng)能定理得2qEL＝2mv12
解得
（2）帶電系統(tǒng)向右運(yùn)動(dòng)分三段：B球進(jìn)入電場(chǎng)前、帶電系統(tǒng)在電場(chǎng)中、A球出電場(chǎng)．
設(shè)A球出電場(chǎng)的最大位移為x，由動(dòng)能定理得2qEL-qEL-3qEx=0
解得x＝
則：s總=
B球從剛進(jìn)入電場(chǎng)到帶電系統(tǒng)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度第一次為零時(shí)位移為L
其電勢(shì)能的變化量為△Ep＝W＝3qEL＝4qEL
（3）取向右為正方向，
第一段加速，

第二段減速a2＝
設(shè)A球剛出電場(chǎng)速度為v2，由動(dòng)能定理得

解得v2＝

第三段再減速則其加速度a3及時(shí)間t3為： ，

所以帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的周期為： ．

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：

【題目】如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來(lái)兩極板不帶電，上極板接地，它的極板長(zhǎng)L=0.1m，兩板間距離d=0.4cm，有一束相同的帶電微粒以相同的初速度先后從兩極板中央平行極板射入，由于重力作用微粒能落到下極板上，微粒所帶電荷立即轉(zhuǎn)移到下極板且均勻分布在下極板上。設(shè)前一微粒落到下極板上時(shí)后一微粒才能開(kāi)始射入兩極板間。已知微粒質(zhì)量為m=2×10－6kg、電荷量q=1×10－8C，電容器電容為C=1μF，取g=10m/s2。

（1）為使第一個(gè)微粒恰能落在下極板的中點(diǎn)到緊靠邊緣的B點(diǎn)之內(nèi)，求微粒入射初速度v0的取值范圍；

（2）若帶電微粒以第（1）問(wèn)中初速度v0最小值入射，則最多能有多少個(gè)帶電微粒落到下極板上？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】玻璃半圓柱體的半徑為R，橫截面如圖所示，圓心為O，A為圓柱面的頂點(diǎn)。兩條單色紅光分別按如圖方向沿截面入射到圓柱體上，光束1指向圓心，方向與AO夾角為30°，光束2的入射點(diǎn)為B，方向與底面垂直，∠AOB＝60°，已知玻璃對(duì)該紅光的折射率n＝．求：

①求兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點(diǎn)與O點(diǎn)的距離d；

②入射的是單色藍(lán)光，則距離d將比上面求得的結(jié)果大還是小?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】空間存在垂直于紙面方向的均勻磁場(chǎng)，其方向隨時(shí)間做周期性變化，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示．規(guī)定B>0時(shí)，磁場(chǎng)的方向穿出紙面．一電荷量q＝5π×10－7 C、質(zhì)量m＝5×10－10 kg的帶正電粒子，位于點(diǎn)O處，在t＝0時(shí)以初速度v0＝π m/s沿x正方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．不計(jì)重力的作用，不計(jì)磁場(chǎng)的變化可能產(chǎn)生的一切其他影響．則在磁場(chǎng)變化N個(gè)(N為整數(shù))周期的時(shí)間內(nèi)，帶電粒子的平均速度的大小等于

A. 2m/s B. m/s C. π m/s D. 2 m/s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝12 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，電阻R1＝9 Ω，R2＝5 Ω，R3是一只滑動(dòng)變阻器，其阻值變化范圍為0～20 Ω，求：

(1)電流表的示數(shù)為0.4 A時(shí)R3的阻值為多大；

(2)電源的總功率最大值；

(3)R3能獲得的最大功率．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】將甲、乙兩小球先后以同樣的速度在距地面不同高度處豎直向上拋出，拋出時(shí)間相隔2s，它們運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象分別如直線甲、乙所示，則（　�。�

A. t=2s時(shí)，兩球高度相差一定為40m

B. t=4s時(shí)，兩球相對(duì)于各自拋出點(diǎn)的位移相等

C. 兩球從拋出至落到地面所用的時(shí)間間隔相等

D. 甲球從拋出至達(dá)到最高點(diǎn)的時(shí)間間隔與乙球的相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲、乙兩車(chē)在一平直公路上從同一地點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，它們的v－t圖象如圖所示。下列判斷正確的是(　　)

A. 乙車(chē)啟動(dòng)時(shí)，甲車(chē)在其前方50 m處

B. 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，乙車(chē)落后甲車(chē)的最大距離為75 m

C. 乙車(chē)啟動(dòng)10 s后正好追上甲車(chē)

D. 乙車(chē)超過(guò)甲車(chē)后，兩車(chē)不會(huì)再相遇

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)在做“互成角度的兩個(gè)力的合成”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點(diǎn)位置O點(diǎn)以及兩只彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小，如圖 (a)所示．

(1)試在圖(a)中作出無(wú)實(shí)驗(yàn)誤差情況下F1和F2的合力圖示，并用F表示此力________．

(2)圖(b)所示是甲和乙兩位同學(xué)在做以上實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果，力F′是用一只彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)的圖示, 其中________同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí).

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑桿的O端固定一勁度系數(shù)為，原長(zhǎng)為的輕質(zhì)彈簧，質(zhì)量為m=1kg的小球套在光滑桿上并與彈簧的上端連接。為過(guò)O點(diǎn)的豎直軸，桿與水平面間的夾角始終為，開(kāi)始桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)桿以為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角速度從零開(kāi)始緩慢增加，直至彈簧伸長(zhǎng)量為0.5m，重力加速度g取，下列說(shuō)法正確的是( )

A. 當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為

B. 當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為0.5m時(shí)，桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為

C. 在此過(guò)程中，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

D. 在此過(guò)程中，桿對(duì)小球做功為12.5J

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案