【題目】如圖甲所示,兩個(gè)帶正電的小球A、B套在一個(gè)傾斜的光滑直桿上,兩球均可視為點(diǎn)電荷,其中A球固定,帶電量C,B球的質(zhì)量為m=0.1kg.以A為坐標(biāo)原點(diǎn),沿桿向上建立直線坐標(biāo)系,B球的總勢(shì)能隨位置x的變化規(guī)律如圖中曲線Ⅰ所示,直線Ⅱ?yàn)榍I的漸近線.圖中M點(diǎn)離A點(diǎn)距離為6米.(g取,靜電力恒量.)

(1)求桿與水平面的夾角θ;

(2)求B球的帶電量QB

(3)求M點(diǎn)電勢(shì)φM;

(4)若B球以Ek0=4J的初動(dòng)能從M點(diǎn)開始沿桿向上滑動(dòng),求B球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中離A球的最近距離及此時(shí)B球的加速度.

【答案】1;(2;(3;(4

【解析】試題分析:(1)漸進(jìn)線表示B的重力勢(shì)能隨位置的變化關(guān)系,即

2)由圖乙中的曲線知,在出總勢(shì)能最小,動(dòng)能最大,該位置B受力平衡,解得;

3M點(diǎn)的電勢(shì)能;

4)在M點(diǎn)B球總勢(shì)能為6J,根據(jù)能量守恒定律,當(dāng)B的動(dòng)能為零,總勢(shì)能為10J,由曲線BA的最近距離為,

解得,方向沿桿向上;

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】暗物質(zhì)是二十一世紀(jì)物理學(xué)之謎,對(duì)該問(wèn)題的研究可能帶來(lái)一場(chǎng)物理學(xué)的革命.為了探測(cè)暗物質(zhì),我國(guó)在20151217日成功發(fā)射了一顆被命名為悟空的暗物質(zhì)探測(cè)衛(wèi)星.已知悟空在低于同步衛(wèi)星的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),同時(shí)地球同步軌道上還有一與悟空質(zhì)量相等的衛(wèi)星,則下列說(shuō)法正確的是

A. 悟空的線速度大于第一宇宙速度

B. 悟空的向心加速度大于地球同步軌道上衛(wèi)星的向心加速度

C. 悟空的動(dòng)能大于地球同步軌道上衛(wèi)星的動(dòng)能

D. 悟空和地球同步軌道上的衛(wèi)星與地心的連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列四幅圖的有關(guān)說(shuō)法中不正確的是( )

A. 分子間距離為r0時(shí),分子間不存在引力和斥力

B. 水面上的單分子油膜,在測(cè)量油膜直徑d大小時(shí)可把它們當(dāng)做球形處理

C. 食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布,具有空間上的周期性

D. 猛推木質(zhì)推桿,外界對(duì)氣體做正功,密閉的氣體溫度升高,壓強(qiáng)變大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,置于足夠長(zhǎng)斜面上的盒子A內(nèi)放有光滑球B,B恰與盒子前、后壁接觸,斜面光滑且固定于水平地面上.一輕質(zhì)彈簧的一端與固定在斜面上的木板P拴接,另一端與A相連.今用外力推A使彈簧處于壓縮狀態(tài),然后由靜止釋放,則從釋放盒子直至其獲得最大速度的過(guò)程中

A. 彈簧的彈性勢(shì)能一直減小直至為零

B. A對(duì)B做的功等于B機(jī)械能的增加量

C. 彈簧彈性勢(shì)能的減小量等于AB機(jī)械能的增加量

D. A所受重力和彈簧彈力做功的代數(shù)和大于A動(dòng)能的增加量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下面說(shuō)法中正確的是( )

A. 平拋運(yùn)動(dòng)不是勻變速運(yùn)動(dòng)

B. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是速度不變的圓周運(yùn)動(dòng)

C. 物體在恒力作用下可能做曲線運(yùn)動(dòng)

D. 圓周運(yùn)動(dòng)的向心力就是物體所受的合力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】歷史上美國(guó)宇航局曾經(jīng)完成了用“深度撞擊”號(hào)探測(cè)器釋放的撞擊器“擊中”坦普爾1號(hào)彗星的實(shí)驗(yàn).探測(cè)器上所攜帶的重達(dá)370Kg的彗星“撞擊器”將以1.0×104 m/s的速度徑直撞向彗星的彗核部分,撞擊彗星后“撞擊器”融化消失,這次撞擊使該彗星自身的運(yùn)行速度出現(xiàn)1.0×10-7 m/s的改變.已知普朗克常量h=6.6×10-34 Js.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).求:

①撞擊前彗星“撞擊器”對(duì)應(yīng)的物質(zhì)波波長(zhǎng);

②根據(jù)題目中相關(guān)信息數(shù)據(jù)估算彗星的質(zhì)量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心加速度,下列說(shuō)法正確的是(  )

A. 向心加速度大小與軌道半徑成正比

B. 向心加速度大小與軌道半徑成反比

C. 向心加速度方向與向心力方向不一致

D. 向心加速度指向圓心

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( 。

A. 布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的運(yùn)動(dòng)

B. 布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中的小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C. 顆粒越大,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯

D. 溫度越低,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】為了研究過(guò)山車的原理,某同學(xué)提出下列設(shè)想:取一個(gè)與水平方向夾角、長(zhǎng)的粗糙傾斜軌道,通過(guò)光滑水平軌道與豎直粗糙圓軌道相連,出口為水平軌道。其中軌道以微小圓弧相接,如圖所示。一個(gè)質(zhì)量的小物塊以初速度,從某一高處水平拋出,到點(diǎn)時(shí)的速度方向恰沿方向,并沿傾斜軌道滑下,已知物塊與傾斜軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)。(, , )

(1)求小物塊到達(dá)點(diǎn)時(shí)的速度大小。

(2)若小物塊在圓軌道最高點(diǎn)處恰好無(wú)壓力,且在圓軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)點(diǎn)的壓力為,求圓軌道的半徑和小物塊在處的速度大小。

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