【題目】如圖(a)，O、N、P為直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，∠NOP=37°，OP中點(diǎn)處固定一電量為q1 =2.0×10-8 C的正點(diǎn)電荷，M點(diǎn)固定一輕質(zhì)彈簧。MN是一光滑絕緣桿，其中ON長(zhǎng)為a=1 m，桿上穿有一帶正電的小球（可視為點(diǎn)電荷），將彈簧壓縮到O點(diǎn)由靜止釋放，小球離開(kāi)彈簧后到達(dá)N點(diǎn)的速度為零。沿ON方向建立坐標(biāo)軸（取0點(diǎn)處x=0），分別取適當(dāng)位置為重力勢(shì)能和電勢(shì)能的零勢(shì)能點(diǎn)，圖(b)中圖線分別為小球的重力勢(shì)能（以0點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)）和電勢(shì)能隨位置坐標(biāo)x變化的圖象，其中E0=1.15×10-3 J，E1=1. 92×l0-3 J，E2=6.39×10-4J。（靜電力常量k=9.0×109 N．m2/C2，取sln 37°=0.6，cos 37°=0.8，重力加速度g=10 m/s2）

(1)求電勢(shì)能為E時(shí)小球的位置坐標(biāo)x1和小球的質(zhì)量m；

(2)已知在x1處時(shí)小球與桿間的彈力恰好為零，小球已經(jīng)脫離彈簧，求小球經(jīng)過(guò)此位置時(shí)的加速度及小球所帶的電荷量q2；

(3)求小球釋放瞬間彈簧的彈性勢(shì)能Ep；

(4)求小球經(jīng)過(guò)x1處時(shí)具有的動(dòng)能Ek。

【答案】(1)；；(2)；；(3)；(4)

【解析】

(1)電勢(shì)能為時(shí)最大，所以應(yīng)是電荷 對(duì)小球做負(fù)功和正功的分界點(diǎn)，即應(yīng)該是圖中Q（過(guò)作的ON的垂線）。

根據(jù)圖象得到

(2)小球受到重力G、庫(kù)侖力F，其合力沿桿向下。

故小球的加速度為

(3)對(duì)O到N，小球離開(kāi)彈簧后到達(dá)N點(diǎn)的速度為零，根據(jù)能量守恒，得到

(4)根據(jù)能量守恒有

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：

【題目】（多選）如圖，R為熱敏電阻，溫度降低，電阻變大。R1、R2為定值電阻。閉合電鍵S，電壓表的示數(shù)為U，電流表的示數(shù)為I，現(xiàn)R所處環(huán)境溫度降低，電壓表的示數(shù)改變量的大小為ΔU，電流表的示數(shù)改變大小為ΔI，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. U/I變大 B. ΔU/ΔI變大

C. 電阻R1的功率變大 D. 電源的總功率變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2019年4月21日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射第44顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。若組成北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的這些衛(wèi)星在不同高度的轉(zhuǎn)道上都繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中低軌衛(wèi)星離地高度低于同步衛(wèi)星。關(guān)于這些衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.低軌衛(wèi)星的環(huán)繞速率大于7.9km/s

B.地球同步衛(wèi)星可以固定對(duì)一個(gè)區(qū)域拍照

C.低軌衛(wèi)星和地球同步衛(wèi)星的速率相同

D.低軌衛(wèi)星比同步衛(wèi)星的向心加速度小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示分別是a光、b光各自通過(guò)同一單縫衍射儀器形成的圖樣(灰黑色部分表示亮紋，保持縫到屏距離不變)，則下列說(shuō)法正確的是_______。

A.在真空中，單色光a的波長(zhǎng)大于單色光b的波長(zhǎng)

B.在真空中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度

C.雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)a光產(chǎn)生的條紋間距比b光的大

D.a光和b光由玻璃棱鏡進(jìn)入空氣后頻率都變大

E.光由同一介質(zhì)射入空氣，發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角比b光大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，在豎直向下的y軸兩側(cè)分布有垂直紙面向外和向里的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均隨位置坐標(biāo)按B＝B0＋ky（k為正常數(shù)）的規(guī)律變化。兩個(gè)完全相同的正方形線框甲和乙的上邊均與y軸垂直，甲的初始位置高于乙的初始位置，兩線框平面均與磁場(chǎng)垂直�，F(xiàn)同時(shí)分別給兩個(gè)線框一個(gè)豎直向下的初速度vl和v2，設(shè)磁場(chǎng)的范圍足夠大，當(dāng)線框完全在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)，正確的是（ ）

A．運(yùn)動(dòng)中兩線框所受磁場(chǎng)的作用力方向一定相同

B．若v1＝v2，則開(kāi)始時(shí)甲所受磁場(chǎng)力小于乙所受磁場(chǎng)力

C．若v1＞v2，則開(kāi)始時(shí)甲的感應(yīng)電流一定大于乙的感應(yīng)電流

D．若v1＜v2，則最終穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)甲的速度可能大于乙的速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R1、R3為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器，C為電容器。將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P置于位置a，閉合開(kāi)關(guān)S，電路穩(wěn)定時(shí)理想電壓表V1、V2的示數(shù)分別為U1、U2，理想電流表A的示數(shù)為I。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P由a滑到b且電路再次穩(wěn)定時(shí)，理想電壓表V1、V2的示數(shù)分別為U1′、U2′，理想電流表A的示數(shù)為I′。則以下判斷中正確的是（　　）

A.滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P由a滑向b的過(guò)程中，通過(guò)R3的電流方向由左向右

B.滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P由a滑向b的過(guò)程中，電容器的帶電量減小

C. ，，

D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑R＝1.0 m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個(gè)端點(diǎn)B和圓心O的連線與水平方向間的夾角θ＝37°，另一端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)。C點(diǎn)右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點(diǎn)靜止放置一木板，木板質(zhì)量M＝1 kg，上表面與C點(diǎn)等高。質(zhì)量為m＝1 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從空中A點(diǎn)以v0＝1.2 m/s的速度水平拋出，恰好從軌道的B端沿切線方向進(jìn)入軌道。取g＝10 m/s2。求：

（1）物塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度vB。

（2）物塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)木板的壓力大小。

（3）若木板足夠長(zhǎng)，物塊在木板上相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，運(yùn)行軌道在同一平面內(nèi)的兩顆人造衛(wèi)星 A、B，同方向繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)， 此時(shí)刻 A、B 連線與地 心恰在同一直線上且相距最近，已知 A 的周期為 T，B 的周期為。下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.A 的線速度大于 B 的線速度

B.A 的加速度小于 B 的加速度

C.A、B 與地心連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等

D.從此時(shí)刻到下一次 A、B 相距最近的時(shí)間為 2T

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，細(xì)繩一端固定在A點(diǎn)，跨過(guò)與A等高的光滑定滑輪B后在另一端懸掛一個(gè)沙桶Q�，F(xiàn)有另一個(gè)沙桶P通過(guò)光滑掛鉤掛在AB之間，穩(wěn)定后掛鉤下降至C點(diǎn)，∠ACB=120°，下列說(shuō)法正確的是

A. 若只增加Q桶的沙子，再次平衡后C點(diǎn)位置不變

B. 若只增加P桶的沙子，再次平衡后C點(diǎn)位置不變

C. 若在兩桶內(nèi)增加相同質(zhì)量的沙子，再次平衡后C點(diǎn)位置不變

D. 若在兩桶內(nèi)增加相同質(zhì)量的沙子，再次平衡后沙桶Q位置上升

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