如圖,可視為質(zhì)點(diǎn)的三物塊A?B?C放在傾角為30°的固定斜面上,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=A與B緊靠一起,C緊靠在固定擋板上,三物塊的質(zhì)量分別為mA="0.80" kg?mB="0.64" kg、mC="0.50" kg,其中A不帶電,B?C均帶正電,且qC=2.0×10-5 C,開始時(shí)三個(gè)物塊均能保持靜止且與斜面間均無摩擦力作用,B?C間相距L="1.0" m.如果選定兩點(diǎn)電荷在相距無窮遠(yuǎn)處的電勢能為0,則相距為r時(shí),兩點(diǎn)電荷具有的電勢能可表示為Ep=k現(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上做加速度a="1.5" m/s2的勻加速直線運(yùn)動,假定斜面足夠長.已知靜電力常量k=9.0×109 N·m2/C2,取g="10" m/s2.求:
(1)B物塊的帶電荷量qB.
(2)A?B運(yùn)動多長距離后開始分離.
(3)從開始施力到A?B分離,力F對A物塊做的功.
(1)  (2)0.2m (3)1.05J

試題分析：(1)A?B?C處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),設(shè)B物塊的帶電荷量為qB,則C對B的庫侖斥力①
以A?B為研究對象,根據(jù)力的平衡
②
聯(lián)立解得③
(2)給A施加力F后,A?B沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動,C對B的庫侖力逐漸減小,A?B之間的彈力也逐漸減小.設(shè)經(jīng)過時(shí)間t,B?C間距離變?yōu)長′,A?B兩者間彈力減小到零,此后兩者分離.則t時(shí)刻C對B的庫侖斥力為
④
以B為研究對象,由牛頓第二定律有
⑤
聯(lián)立①②解得⑥
則A?B分離時(shí),A?B運(yùn)動的距離
⑦
(3)設(shè)從開始施力到A?B開始分離這段時(shí)間內(nèi)庫侖力做的功為,力F對A物塊做的功為,A?B分離時(shí)速度為.
由功能關(guān)系有:⑧
由動能定理有
⑨
而⑩
?⑾?
?⑿
由③～⑦式解得.
點(diǎn)評：本題綜合運(yùn)用了牛頓運(yùn)動定律、動能定理以及電場力做功與電勢能的關(guān)系，關(guān)鍵理清物體的運(yùn)動情況，以及在運(yùn)動過程中關(guān)鍵點(diǎn)的受力情況．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

在足夠大的絕緣光滑水平面上有一質(zhì)量m＝1.0×10－3kg、帶電量q＝1.0×10－10C的帶正電的小球，靜止在O點(diǎn)．以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)，在該水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy.在t0＝0時(shí)突然加一沿x軸正方向、大小E1＝2.0×106V/m的勻強(qiáng)電場，使小球開始運(yùn)動．在t1＝1.0s時(shí)，所加的電場突然變?yōu)檠貀軸正方向、大小E2＝2.0×106V/m的勻強(qiáng)電場．在t2＝2.0s時(shí)所加電場又突然變?yōu)榱硪粋�(gè)勻強(qiáng)電場E3，使小球在此電場作用下在t3＝4.0s時(shí)速度變?yōu)榱悖螅?br />(1)在t1＝1.0s時(shí)小球的速度v1的大��；
(2)在t2＝2.0s時(shí)小球的位置坐標(biāo)x2、y2；
(3)勻強(qiáng)電場E3的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，甲帶正電，乙是不帶電的絕緣塊，甲、乙疊放在一起置于光滑的水平地面上，空間存在著水平方向的的勻強(qiáng)磁場，在水平恒力F的作用下，甲、乙無相對滑動的一起向左加速運(yùn)動，在加速運(yùn)動階段（  ）
A．甲、乙兩物塊之間的摩擦力不變
B．甲、乙兩物塊之間的摩擦力不斷增大
C．甲、乙向左運(yùn)動的加速度不斷減小
D．甲對乙的壓力不斷增大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一個(gè)電量為-Q的點(diǎn)電荷甲，固定在絕緣水平面上的O點(diǎn)．另一個(gè)電學(xué)量為+q及質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷乙，從A點(diǎn)以初速度v0沿它們的連線向甲運(yùn)動，運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)的速度為v，且為運(yùn)動過程中速度最小值。已知點(diǎn)電荷乙與水平面的動摩擦因數(shù)為μ，AB間距離為L0，靜電力常量為k，則下列說法正確的是（   ）
A．點(diǎn)電荷乙從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，加速度逐漸減小
B．OB間的距離為
C．點(diǎn)電荷乙越過B點(diǎn)向左運(yùn)動，其電勢能仍增多
D．在點(diǎn)電荷甲形成的電場中，AB間電勢差

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，用絕緣細(xì)線拴一個(gè)帶負(fù)電的小球，帶電量為q，讓它在豎直向下的勻強(qiáng)電場中（場強(qiáng)為E）繞O點(diǎn)做豎直平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動，a、b兩點(diǎn)分別是圓周的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力。則下列說法中正確的是
A．小球質(zhì)量為qE/g
B．小球在運(yùn)動中機(jī)械能守恒
C．小球經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能最大
D．小球經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)，電勢能最大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

( 12分）如圖所示，電源電動勢內(nèi)阻，電阻。間距的兩平行金屬板水平放置，板間分布有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場。閉合開關(guān)，板間電場視為勻強(qiáng)電場，將一帶正電的小球以初速度v=0.1m/s沿兩板間中線水平射入板間。設(shè)滑動變阻器接入電路的阻值為Rx，忽略空氣對小球的作用，取。
（1）當(dāng)Rx=29Ω時(shí)，電阻消耗的電功率是多大？
（2）若小球進(jìn)入板間做勻速圓周運(yùn)動并與板相碰，碰時(shí)速度與初速度的夾角為，則Rx是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，細(xì)線拴一帶負(fù)電的小球在豎直向下的勻強(qiáng)電場中運(yùn)動。假設(shè)小球所受的電場力qE與重力G的大小關(guān)系為qE=G，且小球運(yùn)動到最低點(diǎn)a處的速率為va，運(yùn)動到最高點(diǎn)b處的速率為vb，則va與vb的關(guān)系為（   ）
A．va>vbB．va=vb
C．va<vbD．條件不足，無法確定

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，通電導(dǎo)體棒AC靜止于水平導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m長為L，通過的電流強(qiáng)度為I，勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)軌平面成θ角，求導(dǎo)軌受到AC棒的壓力和摩擦力各為多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如下圖所示，在xoy直角坐標(biāo)系中，第Ⅰ象限內(nèi)分布著方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，第Ⅱ象限內(nèi)分布著方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場。初速度為零、帶電量為q、質(zhì)量為m的離子經(jīng)過電壓為U的電場加速后，從x上的A點(diǎn)垂直x軸進(jìn)入磁場區(qū)域，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后過y軸上的P點(diǎn)且垂直y軸進(jìn)入電場區(qū)域，在電場偏轉(zhuǎn)并擊中x軸上的C點(diǎn)。已知OA=OC=d。求：

（1）磁感強(qiáng)度B的大�。�
（2）電場強(qiáng)度E的大�。�
（3）離子從A到C運(yùn)動的時(shí)間．

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