【題目】如圖所示,ABCDAB、C、D位于一半徑為r的豎直圓上,在C點(diǎn)有一固定點(diǎn)電荷,電荷量為+Q,F(xiàn)從A點(diǎn)將一質(zhì)量為m,電荷量為-q的小球由靜止釋放,小球沿光滑絕緣軌道ADB運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度為,g為重力加速度,不考慮運(yùn)動(dòng)電荷對(duì)靜電場的影響,求:

(1)小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;

(2)小球從A點(diǎn)到D點(diǎn)過程中電勢(shì)能的改變量。

【答案】(1)(2)

【解析】由牛頓第三定律得點(diǎn)電荷在D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小,AD運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理,解得電場力做功,求出電勢(shì)能的改變量。

解:(1)點(diǎn)電荷在D點(diǎn)時(shí)有

由牛頓第三定律得,點(diǎn)電荷在D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為,

方向豎直向下

(2)從AD運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理,有:

解得電場力做功

因?yàn)殡妶隽ψ鲐?fù)功,則電勢(shì)能增加,

方法2:A點(diǎn)的電勢(shì)能:

B點(diǎn)的電勢(shì)能:

電勢(shì)能的該變量:

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:

【題目】現(xiàn)代觀測(cè)表明,由于引力作用,恒星有“聚集”的特點(diǎn),眾多的恒星組成了不同層次的恒星系統(tǒng),最簡單的恒星系統(tǒng)是兩顆互相繞轉(zhuǎn)的雙星,事實(shí)上,冥王星也是和另一星體構(gòu)成雙星,如圖所示,這兩顆行星m1、m2各以一定速率繞它們連線上某一中心O勻速轉(zhuǎn)動(dòng),這樣才不至于因萬有引力作用而吸引在一起,現(xiàn)測(cè)出雙星間的距離始終為L,且它們做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r1與r2之比為32,則 (  ).

A.它們的角速度大小之比為2∶3

B.它們的線速度大小之比為3∶2

C.它們的質(zhì)量之比為3∶2

D.它們的周期之比為2∶3

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一輕質(zhì)彈簧的一端固定在滑塊B上,另一端與滑塊C接觸但未連接,該整體靜止放在離地面高為H5 m的光滑水平桌面上.現(xiàn)有一滑塊A從光滑曲面上離桌面h1.8 m高處由靜止開始滑下,與滑塊B發(fā)生碰撞并粘在一起壓縮彈簧推動(dòng)滑塊C向前運(yùn)動(dòng),經(jīng)一段時(shí)間,滑塊C脫離彈簧,繼續(xù)在水平桌面上勻速運(yùn)動(dòng)一段后從桌面邊緣飛出.已知mA1 kgmB2 kg,mC3 kgg10 m/s2,求:

(1)滑塊A與滑塊B碰撞結(jié)束瞬間的速度;

(2)被壓縮彈簧的最大彈性勢(shì)能;

(3)滑塊C落地點(diǎn)與桌面邊緣的水平距離.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定不動(dòng),有兩個(gè)質(zhì)量相等的小球AB緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則以下說法中正確(

A. A球的線速度必定大于B球的線速度

B. A球的角速度必定小于B球的角速度

C. A球的運(yùn)動(dòng)周期必定小于B球的運(yùn)動(dòng)周期

D. A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ囟ù笥?/span>B球?qū)ν脖诘膲毫?/span>

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲是研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖。

(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié),直到斜槽末端切線________。每次讓小球從同一位置由靜止釋放,是為了每次平拋__________________

(2)圖乙是正確實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù),其中O為拋出點(diǎn),則此小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為________m/s。(g=9.8m/s2

(3)在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙,每個(gè)格的邊長L=5cm,通過實(shí)驗(yàn),記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置,如圖丙所示,則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_______m/s;B點(diǎn)的豎直分速度為_______m/s。(g=10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,粗細(xì)均勻的U形管豎直放置,左管上端封閉,右管上端開口,下端正中開口處有一開關(guān)K,K關(guān)閉,管中裝有水銀,左右兩管中的水銀面在同一水平線上,左管中的空氣柱長度L1=21cm?刂崎_關(guān)K緩慢放出一些水銀,使左管液面比右管液面高h1=25cm時(shí)關(guān)閉開關(guān)K。已知大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg,環(huán)境溫度不變。

①求放出水銀后左管空氣柱的長度L2;

②放出這些水銀后,再從右管口緩慢注入水銀,使得右管液面比左管液面高h2=15cm,求需在右管中加入的水銀柱長度H

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場,一粒子分別以大小不同的速率沿著AO方向?qū)?zhǔn)圓心O射入磁場,其運(yùn)動(dòng)軌跡分別如圖中a、b所示。若帶電粒子只受磁場力的作用,則下列說法正確的是

A. 沿軌跡a運(yùn)動(dòng)時(shí)速率較小

B. 沿軌跡b運(yùn)動(dòng)時(shí)速率較小

C. 沿軌跡a運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長

D. 沿軌跡a、b運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖,由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成.若靜電分析器通道中心線的半徑為R,通道內(nèi)均勻輻射電場在中心線處的電場強(qiáng)度大小為E,磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外.一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器,由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器,最終打到膠片上的Q點(diǎn).不計(jì)粒子重力.下列說法正確的是(。

A. 極板M比極板N電勢(shì)高

B. 加速電場的電壓U=ER

C. 直徑

D. 若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點(diǎn),則該群離子具有相同的比荷

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E隨時(shí)間t變化的圖象.當(dāng)t=0時(shí),在此勻強(qiáng)電場中由靜止釋放一個(gè)帶電粒子,設(shè)帶電粒子只受電場力的作用,則下列說法中正確的是(  )

A. 帶電粒子將始終向同一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)

B. 2 s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)

C. 3 s末帶電粒子的速度為零

D. 0~3 s內(nèi),電場力做的總功為零

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案