如圖，在場(chǎng)強(qiáng)大小為E、水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一輕桿可繞固定轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。桿的兩端分別固定兩電荷量均為q的小球A、B；A帶正電，B帶負(fù)電；A、B兩球到轉(zhuǎn)軸O的距離分別為2l、l，所受重力大小均為電場(chǎng)力大小的倍，開(kāi)始時(shí)桿與電場(chǎng)夾角為（）。將桿從初始位置由靜止釋放，以O點(diǎn)為重力勢(shì)能和電勢(shì)能零點(diǎn)。求：

（1）初始狀態(tài)的電勢(shì)能；

（2）桿在平衡位置時(shí)與電場(chǎng)間的夾角；

（3）桿在電勢(shì)能為零處的角速度。


（1）-3qElcosθ；（2）30°；（3）當(dāng)θ<150°時(shí)，；當(dāng)θ150°時(shí)，或

（1）初態(tài)：We=qV++(-q)V­=q(V+-V-)=-3qElcosθ

（2）平衡位置如圖，

設(shè)小球的質(zhì)量為m，合力矩為

3qElsinα-mglcosα=0

由此得

α=30°

初態(tài)：We=—3qElcosθ，Ep=mglsinθ

末態(tài)：，

能量守恒：

解得


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：


如圖甲所示的電路圖中，恒流源可作為電路提供恒定電流I0，R為定值電阻，電流表、電壓表均可視為理想電表。某同學(xué)利用該電路研究滑動(dòng)變阻器RL消耗的電功率。改變RL的阻值，記錄多組電流、電壓的數(shù)值，得到如圖乙所示的U-I關(guān)系圖線。

    

回答下列問(wèn)題：

（1）滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)將      （填“增大”或“減小”）。

（2）I0=      A。

（3）RL消耗的最大功率      W（保留一位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


鈾核可以發(fā)生衰變和裂變，鈾核的

A．衰變和裂變都能自發(fā)發(fā)生                    B．衰變和裂變都不能自發(fā)發(fā)生

C．衰變能自發(fā)發(fā)生而裂變不能自發(fā)發(fā)生          D．衰變不能自發(fā)發(fā)生而裂變能自發(fā)發(fā)生

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


兩小孩在冰面上乘坐“碰碰車(chē)”相向運(yùn)動(dòng)。A車(chē)總質(zhì)量為50kg，以2m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)；B車(chē)總質(zhì)量為70kg，以3m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)；碰撞后，A以1.5m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)，則B的速度大小為_(kāi)__________m/s，方向向___________（選填“左”或“右”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


改進(jìn)后的“研究有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，力傳感器、定滑輪固定在橫桿上，替代原裝置中的彈簧秤，已知力矩盤(pán)上各同心圓的間距均為5cm

（1）（多選題）做這樣改進(jìn)的有點(diǎn)是

A．力傳感器既可測(cè)拉力又可測(cè)壓力

B．力傳感器測(cè)力時(shí)不受主觀判斷影響，精確度高

C．能消除轉(zhuǎn)軸摩擦力引起的實(shí)驗(yàn)誤差

D．保證力傳感器所受拉力方向不變

（2）某同學(xué)用該裝置做實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)G點(diǎn)始終在最低處，他仍用該盤(pán)做實(shí)驗(yàn)。在對(duì)力傳感器進(jìn)行調(diào)零后，用力傳感器將力矩盤(pán)的G點(diǎn)拉到圖示位置，此時(shí)力傳感器讀數(shù)為3N。再對(duì)力傳感器進(jìn)行調(diào)零，然后懸掛鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，此方法________（選填“能”、“不能”）消除力矩盤(pán)偏心引起的實(shí)驗(yàn)誤差，已知每個(gè)鉤碼所受重力為1N，力矩盤(pán)按圖示方式懸掛鉤碼后，力矩盤(pán)所受順時(shí)針?lè)较虻暮狭貫開(kāi)________Nm。力傳感器的讀數(shù)為_(kāi)______N.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


登上火星是人類(lèi)的夢(mèng)想，“嫦娥之父”歐陽(yáng)自遠(yuǎn)透露：中國(guó)計(jì)劃于2020年登陸火星。地球和火星公轉(zhuǎn)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，忽略行星自轉(zhuǎn)影響。根據(jù)下表，火星和地球相比

行星

半徑/m

質(zhì)量/kg

軌道半徑/m

地球

6.4×106

6.0×1024

1.5×1011

火星

3.4×106

6.4×1023

2.3×1011

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


11．如圖所示，金屬導(dǎo)軌MNC和PQD，MN與PQ平行且間距為L，所在平面與水平面夾角為α，N、Q連線與MN垂直，M、P間接有阻值為R的電阻；光滑直導(dǎo)軌NC和QD在同一水平面內(nèi)，與NQ的夾角都為銳角θ。均勻金屬棒ab和ef質(zhì)量均為m，長(zhǎng)均為L，ab棒初始位置在水平導(dǎo)軌上與NQ重合；ef棒垂直放在傾斜導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（μ較�。蓪�(dǎo)軌上的小立柱1和2阻擋而靜止�？臻g有方向豎直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出）。兩金屬棒與導(dǎo)軌保持良好接觸。不計(jì)所有導(dǎo)軌和ab棒的電阻，ef棒的阻值為R，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，忽略感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，重力加速度為g。

                  

（1）若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，給ab棒一個(gè)垂直于NQ、水平向右的速度v1，在水平導(dǎo)軌上沿運(yùn)動(dòng)方向滑行一段距離后停止，ef棒始終靜止，求此過(guò)程ef棒上產(chǎn)生的熱量；

（2）在（1）問(wèn)過(guò)程中，ab棒滑行距離為d，求通過(guò)ab棒某橫截面的電量；

（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平導(dǎo)軌上向右勻速運(yùn)動(dòng)，并在NQ位置時(shí)取走小立柱1和2，且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中ef棒始終靜止。求此狀態(tài)下最強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度及此磁場(chǎng)下ab棒運(yùn)動(dòng)的最大距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，一個(gè)帶有圓弧的粗糙滑板A，總質(zhì)量為mA=3kg，其圓弧部分與水平部分相切于P，水平部分PQ長(zhǎng)為L=3.75m．開(kāi)始時(shí)A靜止在光滑水平面上，有一質(zhì)量為mB=2kg的小木塊B從滑板A的右端以水平初速度v0=5m/s滑上A，小木塊B與滑板A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.15，小木塊B滑到滑板A的左端并沿著圓弧部分上滑一段弧長(zhǎng)后返回最終停止在滑板A上。

（1）求A、B相對(duì)靜止時(shí)的速度大��；

（2）若B最終停在A的水平部分上的R點(diǎn)，P、R相距1m，求B在圓弧上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能；

（3）若圓弧部分光滑，且除v0不確定外其他條件不變，討論小木塊B在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，是否有可能在某段時(shí)間里相對(duì)地面向右運(yùn)動(dòng)？如不可能，說(shuō)明理由；如可能，試求出B既能向右滑動(dòng)、又不滑離木板A的v0取值范圍。(取g＝10m/s2，結(jié)果可以保留根號(hào))

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


磁流體發(fā)電技術(shù)是目前世界上正在研究的新興技術(shù)。如圖所示是磁流體發(fā)電機(jī)示意圖，發(fā)電管道部分長(zhǎng)為l、高為h、寬為d．前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體，上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體電極。兩個(gè)電極與負(fù)載電阻R相連。整個(gè)管道放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度大小為B，方向垂直前后側(cè)面向后�，F(xiàn)有平均電阻率為ρ的電離氣體持續(xù)穩(wěn)定地向右流經(jīng)管道。實(shí)際情況較復(fù)雜，為了使問(wèn)題簡(jiǎn)化，設(shè)管道中各點(diǎn)流速相同，電離氣體所受摩擦阻力與流速成正比，無(wú)磁場(chǎng)時(shí)電離氣體的恒定流速為v0，有磁場(chǎng)時(shí)電離氣體的恒定流速為v．

（1）求流過(guò)電阻R的電流的大小和方向；

（2）為保證持續(xù)正常發(fā)電，無(wú)論有無(wú)磁場(chǎng)存在，都對(duì)管道兩端電離氣體施加附加壓強(qiáng)，使管道兩端維持一個(gè)水平向右的恒定壓強(qiáng)差∆p，求∆p的大��；

    （3）求這臺(tái)磁流體發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率。

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