1．平行板電容器的兩極板間有場強為E的勻強電場，且?guī)д姷臉O板接地，一質(zhì)量為m的電荷量為+q的帶電粒子（不計重力），從x軸上坐標(biāo)為x0處靜止釋放．
（1）求該粒子在x0處的電勢能Epx0
（2）試從牛頓第二定律出發(fā)，證明該帶電粒子在極板間運動過程中，其動能和電勢能之和保持不變，設(shè)粒子與極板碰撞無能量損失．

分析 電勢能的大小等于從該點運動電荷到無窮遠(yuǎn)處時電場力做的功．代入公式即可．

解答 解：（1）W電=qEx0…①
W電=-（Epx0-0）…②
聯(lián)立①②得Epx0=-qEx0
（2）在帶電粒子的運動方向上任取一點，設(shè)坐標(biāo)為 x
由牛頓第二定律可得
qE=ma…④
由運動學(xué)公式得
V${\;}_{x}^{2}$=2a（x-x0）…⑤
聯(lián)立④⑤進而求得：
Ekx=$\frac{1}{2}$mv${\;}_{x}^{2}$=qE（x-x0）
E=Ekx+Epx=-qEx0=Ex0
答：（1）該粒子在x0處電勢能-qEx0
（2）該帶電粒子在極板間運動過程中，其動能與電勢能之和保持不變．

點評 該題考查電勢能的特性，電勢能的大小等于從該點運動電荷到無窮遠(yuǎn)處時電場力做的功．屬于基礎(chǔ)題目．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的電動勢e-t圖象如圖，則在時刻（　　）
A．t1，t3線圈通過中性面B．t2，t4線圈中磁通量最大
C．t1，t3線圈中磁通量變化率最大D．t2，t4線圈平面與中性面垂直

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖所示，輕繩兩端固定在天花板上的A、B兩點，在繩的C點處懸掛一重物，質(zhì)量為m，已知圖中α＜β，設(shè)繩AC、BC中的拉力分別為TA，TB，則（　　）
A．TA=TBB．TA＞TBC．TA＜TBD．無法確定

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖所示，a、b是兩個相同的小燈泡，L是一個自感系數(shù)很大的線圈，其直流電阻值與R相同，且R小于小燈泡的電阻．閉合開關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定后，a、b兩燈泡均可發(fā)光．由于自感作用，在開關(guān)S接通和斷開后，燈泡a和b的發(fā)光情況是（　　）
A．S接通時燈a先達(dá)到最亮，S斷開時燈a后暗
B．S接通時燈a先達(dá)到最亮，S斷開時燈b后暗
C．S接通時燈b先達(dá)到最亮，S斷開時燈a后暗
D．S接通時燈b先達(dá)到最亮，S斷開時燈b后暗

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．參加某電視臺娛樂節(jié)目的選手從較高的平臺沿水平方向躍出后，落在水平傳送帶上，如圖所示．平臺與傳送帶的高度差H=1.8m，水池寬度s0=1.2m，水平傳送帶左端A與右端B之間的距離L=16.6m．由于傳送帶足夠粗糙，假設(shè)選手落到傳送帶上后在極短的時間內(nèi)相對傳送帶靜止，再經(jīng)過反應(yīng)時間△t=1.0s后，以加速度a=2m/s2向右加速跑至傳送帶右端．
（1）若傳送帶靜止，選手以速度v0=3m/s沿水平方向從平臺躍出，求選手從開始躍出到跑至傳送帶右端所經(jīng)歷的時間．
（2）若傳送帶以v=1m/s的恒定速度逆時針運動，選手要能到達(dá)傳送帶右端，求選手沿水平方向從平臺躍出的最小速度v1．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．光滑水平面上放置兩個等量同種電荷，其連線中垂線上有A、B、C三點，如圖甲所示．一個質(zhì)量m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點）自C點由靜止釋放，小物塊帶電量q=2C，其運動的v-t圖線如圖乙所示，其中B點為整條圖線切線斜率最大位置（圖中標(biāo)出了該切線），下列判斷正確的是（　　）
A．由C點到A點，電勢逐漸降低
B．B、A兩點間的電勢差為UBA=8.25V
C．由C點到A點物塊的電勢能先減小后變大
D．B點為中垂線上電場強度最大的點，場強E=1V/m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．圖甲中所示的裝置可用來探究做功與速度變化的關(guān)系．傾角為θ的斜面體固定在實驗臺上，將光電門固定在斜面體的底端O點，將小球從斜面上的不同位置由靜止釋放．釋放點到光電門的距離d依次為5cm、10cm、15cm、20cm、25cm、30cm．
（1）用螺旋測微器測量鋼球的直徑，如圖乙所示，鋼球的直徑D=0.5625cm
（2）該實驗不需要（選填“需要”或者“不需要”）測量小球質(zhì)量；小球通過光電門經(jīng)歷的時間為△t，小球通過光電門的速度為$\frac{D}{△t}$（填字母），不考慮誤差的影響，從理論上來說，該結(jié)果＜（選填“＜”，“＞”或“=”）球心通過光電門的瞬時速度．
（3）為了探究做功與速度變化的關(guān)系，依次記錄的實驗數(shù)據(jù)如表所示．
實驗次數(shù)123456
d/×10-2m5.0010.0015.0020.0025.0030.00
v/（m•s-1）0.690.981.201.391.551.70
v2/（m•s-1）20.480.971.431.922.412.86
$\sqrt{v}$/（m•s-1）${\;}^{\frac{1}{2}}$0.830.991.101.181.241.30
從表格中數(shù)據(jù)分析能夠得到關(guān)于“做功與速度變化的關(guān)系”的結(jié)論是：合外力做功與小球通過光電門時速度的平方成正比．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．一個傾角為θ（0°＜θ＜90°）的光滑斜面固定在豎直的光滑墻壁上，一鐵球在一水平推力F作用下靜止于墻壁與斜面之間，與斜面的接觸點為A，如圖所示．已知球的半徑為R，推力F的作用線過球心，則下列判斷正確的是（　�。�
A．推力F增大，斜面對球的支持力一定增大
B．斜面對球的支持力一定大于的重力
C．推力F的最小值等于G tanθ
D．推力F增大，地面對斜面的支持力不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

11．雷蒙德•戴維斯因研究來自太陽的電子中微子（ve）而獲得了2002年度諾貝爾物理學(xué)獎．他探測中微子所用的探測器的主體是一個貯滿615t四氯乙烯溶液的巨桶．電子中微子可以將一個氯核轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋�氬核，其核反應(yīng)方程式為：ve+${\;}_{17}^{37}$Cl→${\;}_{18}^{37}$Ar+${\;}_{-1}^0$e．已知${\;}_{17}^{37}$Cl核的質(zhì)量為36.95658u，${\;}_{18}^{37}$Ar核的質(zhì)量為36.95691u、${\;}_{-1}^{0}$e的質(zhì)量為0.00055u，1u的質(zhì)量對應(yīng)的能量為931.5MeV．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以判斷參與上述反應(yīng)的電子中微子的最小能量為0.82MeV．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案