如圖所示，一豎直固定且光滑絕緣的直圓筒底部放置一可視為點(diǎn)電荷的場源電荷A，其電荷量Q=+4×10—3C，場源電荷A形成的電場中各點(diǎn)的電勢(shì)表達(dá)式為，其中為靜電力恒量，為空間某點(diǎn)到場源電荷A的距離�，F(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為kg的帶正電的小球B，它與A球間的距離為m，此時(shí)小球B處于平衡狀態(tài)，且小球B在場源電荷A形成的電場中具有的電勢(shì)能的表達(dá)式為，其中為與之間的距離。另一質(zhì)量為的不帶電絕緣小球C從距離B的上方H=0.8m處自由下落，落在小球B上立刻與小球B粘在一起以2m/s的速度向下運(yùn)動(dòng)，它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)，向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最高點(diǎn)為P。（取g=10m/s2，k=9×109N·m2/C2），求

   （1）小球C與小球B碰撞前的速度的大��？小球B的帶電量為多少？

   （2）小球C與小球B一起向下運(yùn)動(dòng)的過程中，最大速度為多少？

解：（1）小球C自由下落H距離的速度：4m/s                              2分

       小球B在碰撞前處于平衡狀態(tài)，對(duì)B球由平衡條件知：                1分

       代入數(shù)據(jù)得：C                                                                           1分

   （2）設(shè)當(dāng)B合C向下運(yùn)動(dòng)的速度最大時(shí)，與A相距x，對(duì)B和C整體，由平衡條件得：

                                                                                                         2分

       代入數(shù)據(jù)得：                                                                                 1分

       由能量守恒得：             2分

       代入數(shù)據(jù)得m/s                                                                               1分

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一豎直固定且光滑絕緣的直圓筒底部放置一可視為點(diǎn)電荷的場源電荷A，其電荷量Q=+4×10-3C，場源電荷A形成的電場中各點(diǎn)的電勢(shì)表達(dá)式為φ=k
Q
r
，其中k為靜電力恒量，r為空間某點(diǎn)到場源電荷A的距離．現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg的帶正電的小球B，它與A球間的距離為a=0.4m，此時(shí)小球B處于平衡狀態(tài)，且小球B在場源電荷A形成的電場中具有的電勢(shì)能的表達(dá)式為?p=k
Qq
r
，其中r為q與Q之間的距離．另一質(zhì)量為m的不帶電絕緣小球C從距離B的上方H=0.8m處自由下落，落在小球B上立刻與小球B粘在一起以2m/s的速度向下運(yùn)動(dòng)，它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)，向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最高點(diǎn)為P．（取g=10m/s2，k=9×109N?m2/C2），求
（1）小球C與小球B碰撞前的速度v0的大��？小球B的帶電量q為多少？
（2）小球C與小球B一起向下運(yùn)動(dòng)的過程中，最大速度為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一豎直固定且光滑絕緣的直圓筒底部放置一可視為點(diǎn)電荷的場源電荷A，其電荷量Q=+4×10-3 C，試探電荷在場源電荷A形成的電場中具有的電勢(shì)能的表達(dá)式為Ep=k
Qqr
，其中r為A與試探電荷之間的距離，k為靜電力常量．現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg的帶正電的小球B，它與A球間的距離為a=0.4m，此時(shí)小球B處于平衡狀態(tài)．另一質(zhì)量為m的不帶電絕緣小球C從距離B的上方H=0.8m處自由下落，與小球B發(fā)生碰撞（碰撞時(shí)間極短）并立刻與小球B粘在一起向下運(yùn)動(dòng)，它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)（取g=10m/s2，k=9×109 N?m2/C2）．求：
（1）小球C與小球B碰撞前的速度v0的大��？小球B的電荷量q為多少？
（2）小球C與小球B一起向下運(yùn)動(dòng)的過程中，最大速度為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一豎直固定且光滑絕緣的直圓筒底部放置一可視為點(diǎn)電荷的場源電荷A，已知帶電量Q=+4×10-3 C的場源電荷A形成的電場中各點(diǎn)的電勢(shì)表達(dá)式為?=k
Q
r
，其中靜電力恒量k=9×109 N?m2/C2，r為空間某點(diǎn)到A的距離．現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg的帶正電的小球B，它與A球間的距離為a=0.4m，此時(shí)小球B處于平衡狀態(tài)，且小球B在場源電荷A形成的電場中具有的電勢(shì)能表達(dá)式為EP=k
Qq
r
，其中r為q與Q之間的距離．另一質(zhì)量也為m的不帶電絕緣小球C從距離B的上方某處自由下落，落在小球B上立刻與小球B粘在一起以2m/s的速度向下運(yùn)動(dòng)，它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)，向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最高點(diǎn)為P．求：（不計(jì)空氣阻力，結(jié)果可以保留根式）
（1）小球B的帶電量q為多少？
（2）當(dāng)小球B和C一起向下運(yùn)動(dòng)與場源電荷A距離多遠(yuǎn)時(shí)，其速度最大？
（3）P點(diǎn)與小球A之間的距離為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一豎直固定且光滑絕緣的直圓筒底部放置一可視為點(diǎn)電荷的場源電荷A，其電荷量Q=＋4×10－3 C，場源電荷A形成的電場中各點(diǎn)的電勢(shì)表達(dá)式為，其中k為靜電力恒量，r為空間某點(diǎn)到A的距離�，F(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m = 0.1 kg的帶正電的小球B，它與A球間的距離為a = 0.4 m，此時(shí)小球B處于平衡狀態(tài)，且小球B在場源電荷A形成的電場中具有的電勢(shì)能表達(dá)式為，其中r為q與Q之間的距離。另一質(zhì)量也為m的不帶電絕緣小球C從距離B的上方H = 0.8 m處自由下落，落在小球B上立刻與小球B粘在一起以2 m/s向下運(yùn)動(dòng)，它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)，向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最高點(diǎn)為P。（取g = 10 m/s2，k = 9×109 N·m2/C2），求：

(1)小球C與小球B碰撞前的速度大小v0為多少？

(2)小球B的帶電量q為多少？

(3)P點(diǎn)與小球A之間的距離為多大？

(4)當(dāng)小球B和C一起向下運(yùn)動(dòng)與場源電荷A距離多遠(yuǎn)時(shí)，其速度最大？速度的最大值為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一豎直固定且光滑絕緣的直圓筒底部放置一可視為點(diǎn)電荷的場源電荷A，已知帶電量Q=＋4×10－3 C的場源電荷A形成的電場中各點(diǎn)的電勢(shì)表達(dá)式為，其中k為靜電力恒量，r為空間某點(diǎn)到A的距離�，F(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m= 0．1 kg的帶正電的小球B，它與A球間的距離為a = 0．4 m，此時(shí)小球B處于平衡狀態(tài)，且小球B在場源電荷A形成的電場中具有的電勢(shì)能表達(dá)式為，其中r為q與Q之間的距離。另一質(zhì)量也為m的不帶電絕緣小球C從距離B的上方H = 0．8 m處自由下落，落在小球B上立刻與小球B粘在一起以2 m/s向下運(yùn)動(dòng)，它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)，向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最高點(diǎn)為P（已知k = 9×109N·m2/C2），求：

（1）小球C與小球B碰撞前的速度大小v0為多少？    

（2）小球B的帶電量q為多少？    

（3）P點(diǎn)與小球A之間的距離為多大？      

（4）當(dāng)小球B和C一起向下運(yùn)動(dòng)與場源電荷A距離多遠(yuǎn)時(shí)，其速度最大？速度的最大值為多少？

 

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