20.如圖所示,絕緣細線AB和BC系一個質(zhì)量為m的帶電量為+q的小球a,AB與豎直方向的夾角為θ,x軸為與ABC同一豎直面內(nèi)的水平方向,帶電小球b從左側(cè)無限遠處沿+x方向移動到右側(cè)無窮遠處,經(jīng)過a球正下方h處時水平絕緣細線BC的拉力恰為零.若將帶電小球視為點電荷,靜電力恒量為k,則b球帶正電,電荷量為$\frac{mg{h}^{2}}{kq}$.b小球在該移動過程中電勢能的變化情況是先增加后減。

分析 依據(jù)同種電荷相斥,異種電荷相吸,結(jié)合受力平衡,即可判定b球的電性,及其電量,再依據(jù)電場力做功的正負,來判定電勢能增加與否.

解答 解:經(jīng)過a球正下方h處時水平絕緣細線BC的拉力恰為零,
依據(jù)平衡條件,則b球帶正電,
且有:mg=$\frac{kq{q}_}{{h}^{2}}$,解得:qb=$\frac{mg{h}^{2}}{kq}$;
帶電小球b從左側(cè)無限遠處沿+x方向移動到右側(cè)無窮遠處,b球電場力與移動速度方向夾角先大于90°,再小于90°,因此電場力先做負功,后做正功,則其電勢能先增加,后減。
故答案為:正,$\frac{mg{h}^{2}}{kq}$,先增加后減。

點評 考查庫侖定律的內(nèi)容,掌握受力平衡的應用,理解電場力做功正負判定,及電場力做功與電勢能的變化情況.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.關(guān)于靜電場的等勢面,下列說法正確的是( 。
A.兩個電勢不同的等勢面可能相交
B.電場線與等勢面處處相互垂直
C.同一等勢面上各點電場強度一定相等
D.同一電場中等差等勢面密的地方電場強度反而小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示,一長為L的平板AB,可以繞端點B在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動,在板的A端沿水平方向拋出一小球,結(jié)果小球剛好落在B端,改變平板的傾角θ,要保證小球水平拋出后仍能落到B端,則小球的初速度v0與板的傾角θ(0°<θ<90°)之間關(guān)系應滿足( 。
A.v0=$\frac{1}{sinθ}$$\sqrt{\frac{gLcosθ}{2}}$B.v0=$\frac{gLcosθ}{2tanθ}$C.v0=cosθ$\sqrt{\frac{gL}{2sinθ}}$D.v0=$\sqrt{\frac{gL}{2sinθ}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

8.冰壺比賽是在水平冰面上進行的體育項目,比賽場地示意如圖.比賽時,運動員從起滑架處推著冰壺出發(fā),在欄線處放手讓冰壺以一定的速度滑出.要讓己方球隊獲勝,需要將自己推出的冰壺停止的位置盡量靠近圓壘的圓心O,并把對手的冰壺擊出圓壘或盡量遠離圓心O.已知冰壺的質(zhì)量均為m=19.96kg,冰壺與冰面之間的動摩擦因數(shù)為μ=$\frac{1}{195}$,冰壺碰撞時系統(tǒng)有18%的機械能損失.在某次比賽中,對方有一只冰壺恰好停在前衛(wèi)線的中點B上,己方隊員想通過自己推出的冰壺與對方的冰壺碰撞的方式擊離對方而讓自己的冰壺恰好停在圓心O處而獲勝,則該隊員在欄線處的Α點應以多大速度沿虛線推出自己的冰壺?(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.兩輛完全相同的汽車,一輛滿載,一輛空載,所受的阻力與質(zhì)量成正比,且與速度大小成正比,在相同的平直公路上行駛,則(  )
A.它們具有相同的最大速率B.最大速率與質(zhì)量成反比
C.它們具有相同的最大動能D.最大動能與質(zhì)量成反比

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.一個“∠”形導軌垂直于磁場固定在磁感應強度為B的勻強磁場中,a是與導軌材料相同、粗細相同的導體棒,導體棒與導軌接觸良好.在外力作用下,導體棒以恒定速度v向右運動,以導體棒在如圖所示位置的時刻作為時間的零點,回路的感應電動勢E,回路中的感應電流I,導體棒所受安培力F,感應電流產(chǎn)生的熱功率P.這些物理量隨時間變化的圖象可能正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示為某靜電除塵裝置的原理圖,廢氣先經(jīng)過一個機械過濾裝置再進入靜電除塵區(qū).圖中虛線是某一帶負電的塵埃(不計重力)僅在電場力作用下向集塵極遷移并沉積的軌跡,A、B 兩點是軌跡與電場線的交點.不考慮塵埃在遷移過程中的相互作用和電量變化,則以下說法正確的是( 。
A.A 點電勢高于B點電勢
B.塵埃在A點的加速度大于在B點的加速度
C.塵埃在遷移過程中做勻變速運動
D.塵埃在遷移過程中電勢能一直在增大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.下列說法正確的是( 。
A.一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的
B.使用鋼筆難以在油紙上寫字,這是因為鋼筆使用的墨水與油紙不浸潤
C.增大氣體的壓強,可以使氣體分子之間的斥力大于引力,使分子力表現(xiàn)為斥力
D.對于一定量的理想氣體,如果體積不變,壓強減小,那么它的內(nèi)能一定減小,氣體對外做功
E.若容器中用活塞封閉著剛好飽和的一些水汽,當保持溫度不變向心緩慢壓縮活塞時,水汽的質(zhì)量減少,壓強不變

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

10.小王同學用如圖(1)所示電路測干電池的電動勢和內(nèi)電阻.多次改變電路中的外電阻R,得到如圖(2)所示U-I圖線.
(1)由圖(2)可得干電池的電動勢為1.5V,干電池的內(nèi)電阻為2Ω;

(2)現(xiàn)有一小燈泡,其U-I特性曲線如圖(3)所示,當通過小燈泡的電流為0.2A時,小燈泡的電阻為2.25Ω;若將此小燈泡接在上述干電池兩端,小燈泡的實際功率是0.27W.
(3)做完以上實驗后,小王同學圖(4)電路進行實驗,通過電流傳感器測量不同阻值下的電流,畫出R-1/I圖線也可以求得電源的電動勢和內(nèi)電阻.請寫出小王同學所作圖象的函數(shù)關(guān)系式R=$\frac{E}{I}$-r.

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