如圖所示，虛線左側(cè)存在非勻強(qiáng)電場，MO是電場中的某條電場線，方向水平向右，長直光滑絕緣細(xì)桿CD沿該電場線放置。質(zhì)量為m1、電量為+q1的A球和質(zhì)量為m2、電量為+q2的B球穿過細(xì)桿（均可視為點(diǎn)電荷）。當(dāng)t=0時A在O點(diǎn)獲得向左的初速度v0，同時B在O點(diǎn)右側(cè)某處獲得向左的初速度v1，且v1>v0。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在B向O點(diǎn)靠近過程中，A始終向左做勻速運(yùn)動。當(dāng)t=t0時B到達(dá)O點(diǎn)（未進(jìn)入非勻強(qiáng)電場區(qū)域），A運(yùn)動到P點(diǎn)（圖中未畫出），此時兩球間距離最小。靜電力常量為k。（1）求0～t0時間內(nèi)A對B球做的功；

（2）求桿所在直線上場強(qiáng)的最大值；（3）某同學(xué)計(jì)算出0～t0時間內(nèi)A對B球做的功W1后，用下列方法計(jì)算非勻強(qiáng)電場PO兩點(diǎn)間電勢差：   設(shè)0～t0時間內(nèi)B對A球做的功為W2，非勻強(qiáng)電場對A球做的功為W3，根據(jù)動能定理    W2+W3=0  又因?yàn)?W2=−W1

PO兩點(diǎn)間電勢差 u=w3/q1=w1/q1請分析上述解法是否正確，并說明理由。


 解析：（1）B球運(yùn)動過程中只受A球?qū)λ膸靵隽ψ饔�，�?dāng)它運(yùn)動到0點(diǎn)時速度跟A球相同為v0。庫侖力做的功即為B球動能增加量   w=1/2mv02-1/2mv12

（2）因?yàn)锳球做勻速運(yùn)動，t0時間內(nèi)運(yùn)動的位移x=v0t0   此時的庫侖力F= k kq1q2/ v02t02

因?yàn)锳球始終做勻速運(yùn)動，所以非勻強(qiáng)電場對它的作用力與B球?qū)λ膸靵隽ο嗥胶狻．?dāng)B球到達(dá)O點(diǎn)時，兩帶電小球間的距離最小，庫侖力最大。因此，電場對A的作用力也最大，電場強(qiáng)度也最大。E=F/q1=kq2/ v02t02

（3）該同學(xué)的解法是錯誤的。因?yàn)锽球向A球靠近的過程，雖然它們的作用力大小相等，但它們運(yùn)動的位移不等，所以相互作用力所做的功、的大小不相等，即W2=－W1是錯誤的。


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


物體在一直線上運(yùn)動,用正、負(fù)號表示方向的不同,根據(jù)給出的初速度和加速度的正負(fù),下列對運(yùn)動情況判斷正確的是：

A. v0>0, a<0, 物體的速度越來越大        B. v0<0, a<0, 物體的速度越來越小

C. v0<0, a>0, 物體的速度越來越小        D. v0>0, a>0, 物體的速度越來越大

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，離水平地面一定高處水平固定一內(nèi)壁光滑的圓筒，筒內(nèi)固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧處于自然長度�，F(xiàn)將一小球從地面以某一初速度斜向上拋出，剛好能水平進(jìn)入圓筒中，不計(jì)空氣阻力。下列說法中正確的是(    )

A.彈簧獲得的最大彈性勢能等于小球拋出時的動能   B.小球從拋出到將彈簧壓縮到最短的過程中小球的機(jī)械能守恒     C.小球拋出的初速度大小僅與圓筒離地面的高度有關(guān)

D.小球從拋出點(diǎn)運(yùn)動到圓筒口的時間與小球拋出時的角度無關(guān)

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，傾角為37°的粗糙斜面AB底端與半徑R＝0.4 m的光滑半圓軌道BC平滑相連，O為軌道圓心，BC為圓軌道直徑且處于豎直方向，A、C兩點(diǎn)等高．質(zhì)量m＝1 kg的滑塊從A點(diǎn)由靜止開始下滑，恰能滑到與O等高的D點(diǎn)，g取10 m/s2，sin37°＝0.6 cos37°＝0.8. (1)求滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ； (2)若使滑塊能到達(dá)C點(diǎn)，求滑塊從A點(diǎn)沿斜面滑下時的初速度v0的最小值； (3)若滑塊離開C點(diǎn)的速度大小為4 m/s，求滑塊從C點(diǎn)飛出至落到斜面上的時間t.

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在O點(diǎn)處固定一正電荷，在過O點(diǎn)的豎直平面內(nèi)的A點(diǎn)，自由釋放一個帶正電的小球，小球的質(zhì)量為m、電荷量為q，小球下落的軌跡如圖中虛線所示，它與以O(shè)為圓心、R為半徑的圓（圖中實(shí)線所示）相交于B、C兩點(diǎn)，O、C在同一水平線上，∠BOC=30°，A距離OC的豎直高度為h，若小球通過B點(diǎn)的速度為v，則下列說法中正確的是(    )

A.小球通過C點(diǎn)的速度大小是

B.小球通過C點(diǎn)的速度大小是

C.小球由A到C電場力做功是1/2mv2-mgh  

D.小球由A到C機(jī)械能的損失是mg(h-R/2)-1/2mv2

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖甲所示，某一同學(xué)沿一直線行走，現(xiàn)用頻閃照相機(jī)記錄 了他行走過程中連續(xù)9個位置的圖片，仔細(xì)觀察圖片，指出在圖乙中能接近真實(shí)反映該同學(xué)運(yùn)動的v－t圖象的是（    ）

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科目：高中物理 來源： 題型：


為了測出樓房的高度，讓一石塊從樓頂自由落下(不計(jì)空氣阻力)，測出下列哪個物理量就可以算出樓房的高度（    ）

A．石塊下落到地面的總時間

B．石塊釋放后第一秒的位移

C．石塊落地前最后一秒的位移    

D．石塊通過最后一米位移的時間

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，有三個質(zhì)量相等，分別帶正電、帶負(fù)電和不帶電的小球，從平行板電場的中點(diǎn)以相同的初速度垂直于電場方向進(jìn)入電場，它們分別落在A、B、C三點(diǎn)，可以判斷(        )

A. 小球A帶正電，小球B不帶電,C帶負(fù)電

B.三個小球在電場中運(yùn)動的時間相等

C.三個小球到達(dá)極板時的動能關(guān)系為EkA>EkB>EkC

D.三個小球在電場中運(yùn)動時的加速度關(guān)系為aA<aB<aC

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科目：高中物理 來源： 題型：


甲、乙兩車在平直公路上比賽，某一時刻，乙車在甲車前方L1＝11 m處，乙車速度v乙＝60 m/s，甲車速度v甲＝50 m/s，此時乙車離終點(diǎn)線尚有L2＝600 m，如圖所示．若甲車加速運(yùn)動，加速度a＝2 m/s2，乙車速度不變，不計(jì)車長．求：

（1）經(jīng)過多長時間甲、乙兩車間距離最大，最大距離是多少？

（2）試通過計(jì)算說明到達(dá)終點(diǎn)前甲車能否超過乙車？

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