如圖所示,A和B是兩個(gè)點(diǎn)電荷,電量均為q,A固定在絕緣架上,在A的上方有一絕緣板,B放在板上,且正好在A的正上方,B的質(zhì)量為m,現(xiàn)在使板從靜止開(kāi)始以加速度a豎直向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),靜電常量為k,重力加速度為g,且a<g,求:
(1)B運(yùn)動(dòng)到離A多遠(yuǎn)處,恰好對(duì)絕緣板無(wú)壓力?
(2)如果這個(gè)位置剛好將B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)BA間的距離分成2:1,則B在此前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)力和板對(duì)B的支持力對(duì)B做功的代數(shù)和為多少?
分析:(1)當(dāng)板對(duì)B的支持力為零時(shí),B開(kāi)始脫離絕緣板,根據(jù)牛頓第二定律求出B剛開(kāi)始脫離絕緣板時(shí)離A的高度h.
(2)在下降2h的過(guò)程中,B做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出B電荷離板前的動(dòng)能.對(duì)B電荷離板前的運(yùn)動(dòng)應(yīng)用動(dòng)能定理求出電場(chǎng)力和板的支持力對(duì)B做功的代數(shù)和.
解答:解:(1)設(shè)B與A相距為x時(shí),B對(duì)板恰好沒(méi)有壓力此時(shí)B與A之間的為庫(kù)侖力F=k
q2
x2

由牛頓第二定律知:mg-F=ma
聯(lián)立求得:x=q
k
mg-ma

(2)由題意知,在此之前B運(yùn)動(dòng)的位移S=2x
此時(shí)B的速度為V,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知:V2=2aS=4ax
設(shè)電場(chǎng)力和板的支持所做的總功為w,由動(dòng)能定理知:mgS-w=
1
2
mV2

聯(lián)立求得:w=2m(g-a)q
k
mg-ma

答:(1)B運(yùn)動(dòng)到離Aq
k
mg-ma
處,恰好對(duì)絕緣板無(wú)壓力;
(2)電場(chǎng)力和板對(duì)B的支持力對(duì)B做功的代數(shù)和為w=2m(g-a)q
k
mg-ma
點(diǎn)評(píng):本題綜合考查了動(dòng)能定理和牛頓第二定律,知道B離開(kāi)板前與板具有相同的加速度,B離開(kāi)板的瞬間支持力為零.
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(2008?鹽城模擬)如圖所示,A和B是兩個(gè)點(diǎn)電荷,電量均為q,A固定在絕緣架上,B放在它的正上方很遠(yuǎn)距離的一塊絕緣板上,現(xiàn)手持絕緣板使B從靜止起以加速度a(a<g)豎直向下做勻加速運(yùn)動(dòng).已知B的質(zhì)量為m,靜電力常量為k,求:
(1)B剛開(kāi)始脫離絕緣板時(shí)離A的高度h.
(2)如果B、A起始高度差為第(1)問(wèn)中高度的3倍,則B在脫離絕緣板前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)力和板的支持力對(duì)B做功的代數(shù)和為多少?

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如圖所示,A和B是兩個(gè)帶有同種電荷小球,電量分別為10-3c和10-6c,C是不帶電的絕緣木塊,B的質(zhì)量為2Kg,C的質(zhì)量為3.625Kg,其中A固定在絕緣地面上,B、C恰能懸浮在A的正上方某處,現(xiàn)對(duì)C施加一豎直向上的力F,使B、C一起以2.5m/s2加速度豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng).已知靜電力常量為k=9×109Nm2/c2,求:
(1)B經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間就要與C脫離.
(2)B在與C脫離前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)電勢(shì)能減少了4.0625J,求外力F對(duì)物體做功為多少?

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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,A和B是兩個(gè)帶電小球,電量均為q,A固定在絕緣架上,B放在它的正上方很遠(yuǎn)距離的一塊絕緣板上,現(xiàn)手持絕緣板使B從靜止起以加速度a(a<g)豎直向下做勻加速運(yùn)動(dòng).已知B的質(zhì)量為m,靜電力常量為k,空氣阻力不計(jì),求:
(1)B剛開(kāi)始脫離絕緣板時(shí)離A的高度h;
(2)如果B、A起始高度差為第(1)問(wèn)中高度的1.5倍,則B在脫離絕緣板前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)力和板的支持力對(duì)B做功的代數(shù)和為多少?
(3)如果B、A起始高度差為第(1)問(wèn)中高度的1.5倍,a=
3
4
g
,且B在脫離絕緣板后的最大速度為剛脫離時(shí)速度的
2
倍(一脫離就將板迅速移開(kāi),兩球始終未接觸),則從剛脫離板直到最大速度過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)B做的功為多少?

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如圖所示,A和B是兩個(gè)同性點(diǎn)電荷,電量均為q,A固定在絕緣架上,B在A的正上方,且B放在一塊絕緣板上,現(xiàn)在手持絕緣板,使B從靜止起以加速度a豎直向下做勻加速運(yùn)動(dòng)(a<g),B的質(zhì)量為m.

求:(1)B運(yùn)動(dòng)到離A多遠(yuǎn)的地方恰對(duì)絕緣板無(wú)壓力.

(2)如果這個(gè)位置正好將初始時(shí)B、A高度分成2∶1,B點(diǎn)在此前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)力和板的支持力對(duì)B所做的總功(已知靜電力常量為K).

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