如圖所示，一質(zhì)量為m的塑料球形容器放在桌面上，它的內(nèi)部有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧，彈簧直立地固定于容器內(nèi)壁的底部，彈簧上端經(jīng)絕緣體系住一只帶正電q、質(zhì)量也為m的小球．從加一個(gè)豎直向上的場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)起，到容器對(duì)桌面壓力減為零時(shí)為止，求：

(1)小球的電勢(shì)能改變量；

(2)容器對(duì)桌面壓力減為零時(shí)小球的速度大�。�

 

【答案】

(1) 　(2)2

【解析】(1)初狀態(tài)，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，得彈簧壓縮量：mg＝kx1，x1＝；當(dāng)容器對(duì)桌面壓力為零時(shí)，對(duì)容器受力分析，說明彈簧伸長(zhǎng)且拉力為mg，彈簧伸長(zhǎng)量x2＝x1＝；

該過程電場(chǎng)力做功：W＝Eq(x1＋x2)＝，所以小球電勢(shì)能減少；

(2)對(duì)小球用動(dòng)能定理，該過程彈簧做功是零：

(Eq－mg)(x1＋x2)＝ mv2，v＝2 .

思路分析：未加電場(chǎng)時(shí)，彈簧被壓縮，由胡克定律求出壓縮的長(zhǎng)度．當(dāng)容器對(duì)桌面壓力減為零時(shí)彈簧伸長(zhǎng)，彈力大小等于容器的重力mg，再由胡克定律求出伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度．在加電場(chǎng)的過程中，小球的重力勢(shì)能和動(dòng)能增大，，電勢(shì)能減小，根據(jù)能量守恒定律列方程求解速度大小．

試題點(diǎn)評(píng)：本題是胡克定律和能量守恒定律的結(jié)合，考查綜合應(yīng)用能力，要注意本題中彈簧的彈性勢(shì)能沒改變

 

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：

如圖所示，一質(zhì)量為m，帶電荷量為+q的小物體，在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，從傾角為
mg
IL
=
0.4
2×0.2
的絕緣光滑足夠長(zhǎng)的斜面上由靜止開始下滑，求：
（1）此物體在斜面Q上運(yùn)動(dòng)的最大速度．
（2）此物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的距離．
（3）此物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，一質(zhì)量為m=0.016kg、長(zhǎng)L=0.5m、寬d=0.1m、電阻R=0.1Ω的矩形線圈，從h1=5m的高處由靜止開始下落，然后進(jìn)入高度為h2（h2＞L）的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．下邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈正好作勻速運(yùn)動(dòng)．線圈的下邊通過磁場(chǎng)所經(jīng)歷的時(shí)間t=0.15s．取g=10m/s2
（1）求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．
（2）求線圈的下邊剛離開磁場(chǎng)的瞬間，線圈的加速度的大小和方向．
（3）在線圈的下邊通過磁場(chǎng)的過程中，線圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q是多少？通過線圈的電荷量q是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，一質(zhì)量為m的物塊恰好沿著傾角為θ的斜面勻速下滑．現(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)豎直向下的恒力F．則物塊（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為l的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水平恒力F的作用下，從最低點(diǎn)A點(diǎn)拉至B點(diǎn)的過程中，力F所做的功為（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一質(zhì)量為m=1.0×10-2kg，帶電量為q=1.0×10-6C的小球，用絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，假設(shè)電場(chǎng)足夠大，靜止時(shí)懸線向左與豎直方向成37°角．小球在運(yùn)動(dòng)過程電量保持不變，重力加速度g取10m/s2．
（1）求電場(chǎng)強(qiáng)度E．
（2）若在某時(shí)刻將細(xì)線突然剪斷，求經(jīng)過1s時(shí)小球的速度大小v及方向．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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同步練習(xí)冊(cè)答案