（2）．（9分）如圖所示，在光滑絕緣水 平面上有兩個(gè)帶電小球、，質(zhì)量分別為3m和m，小球帶正電q，小球帶負(fù)電-2q，開始時(shí)兩小球相距s0，小球有一個(gè)水平向右的初速度v0，小球的初速度為零，若取初始狀態(tài)下兩小球構(gòu)成的系統(tǒng)的電勢(shì)能為零，試證明：當(dāng)兩小球的速度相同時(shí)系統(tǒng)的電勢(shì)能最大，并求出該最大值；

試題分析：（1）由于兩小球構(gòu)成的系統(tǒng)合外力為零，設(shè)某狀態(tài)下兩小球的速度分別為和，由動(dòng)量守恒定律得                            （1） （2分）
所以，系統(tǒng)的動(dòng)能減小量為      （2） （2分）
由于系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程中只有電場(chǎng)力做功，所以系統(tǒng)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和守恒，考慮到系統(tǒng)初狀態(tài)下電勢(shì)能為零，故該狀態(tài)下的電勢(shì)能可表為
           （3） （1分）
聯(lián)立（1）、（3）兩式，得      （4）（1分）
由（4）式得：當(dāng)                 （5） （1分）
時(shí)，系統(tǒng)的電勢(shì)能取得最大值，而將（5）式代入（1）式，得  （6）（1分）                               
即當(dāng)兩小球速度相同時(shí)系統(tǒng)的電勢(shì)能最大，最大值為           （7） （1分）
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖1所示為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置．
（1）關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是______
A．重錘的質(zhì)量不必測(cè)量
B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接低壓直流電
C．應(yīng)先接通電源打點(diǎn)，后釋放紙帶
D．需使用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間
（2）選用實(shí)驗(yàn)中得出的一條紙帶來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖2中O點(diǎn)為起始點(diǎn)，A、B、C、D、E、F、G為七個(gè)相鄰的原始點(diǎn)，F(xiàn)點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)．設(shè)相鄰點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，下列表達(dá)式可以用本實(shí)驗(yàn)中計(jì)算F點(diǎn)速度vF的是______
A．vF=g（nT）B.vF=
2ghn
C.vF=
hn+1-hn-1
2T
D.vF=
xn+1-xn-1
2T
．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

兩個(gè)完全相同、質(zhì)量均為m的滑塊A和B，放在光滑水平面上，滑塊A與輕彈簧相連，彈簧另一端固定在墻上，當(dāng)滑塊B以的初速度向滑塊A運(yùn)動(dòng)，如圖所示，碰到A后不再分開，下述說法中正確的是         （填選項(xiàng)前的字母）
A．兩滑塊相碰和以后一起運(yùn)動(dòng)過程，系統(tǒng)動(dòng)量均守恒
B．兩滑塊相碰和以后一起運(yùn)動(dòng)過程，系統(tǒng)機(jī)械能均守恒
C．彈簧最大彈性勢(shì)能為
D．彈簧最大彈性勢(shì)能為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一根彈簧的彈力（F）—伸長(zhǎng)量（x）圖線如圖所示，那么彈簧由伸長(zhǎng)量4 cm 到伸長(zhǎng)量8 cm的過程中，彈力做功和彈性勢(shì)能的變化量為（　�。�
A．3.6 J，－3.6 JB．－3.6 J，3.6 J
C．1.8 J，－1.8 JD．－1.8 J，1.8 J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，絕緣輕質(zhì)彈簧直立于地面上，上面放一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電的小球，小球與彈簧不連接．現(xiàn)將小球向下壓到某位置后由靜止釋放，若小球從靜止開始運(yùn)動(dòng)到離開彈簧的過程中，重力和電場(chǎng)力對(duì)小球做功的大小分別為W1和W2，小球離開彈簧時(shí)速度為v，不計(jì)空氣阻力，則上述過程中
A．帶電小球電勢(shì)能增加W2
B．彈簧彈性勢(shì)能最大值為W1＋mv2
C．彈簧彈性勢(shì)能減少量為W2＋W1
D．帶電小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加W2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示，靜止在地面上的一個(gè)物體在豎直向止的拉力作用下開始運(yùn)動(dòng)在,向上運(yùn)動(dòng)的過程中，物體的動(dòng)能Ek與位移x關(guān)系圖象如圖乙所示。其中在0~h過程中的圖線為平滑曲線，h~2h過程中的圖線為平行于橫軸的直線，2h~3h過程中的圖線為一傾斜的直線，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是
A．物體上升到h高處時(shí)，拉力的功率為零
B．在0~h過程中拉力大小恒為2mg
C．在h~23h過程中物體機(jī)械能不變
D．在2h~3h過程中物體的機(jī)械能不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(6分)如圖所示，光滑水平面上滑塊A、C質(zhì)量均為m=1kg，B質(zhì)量為M=3kg。開始時(shí)A、B靜止，現(xiàn)將C以初速度v0=2m/s的速度滑向A，與A碰后C的速度變?yōu)榱�，而后A向右運(yùn)動(dòng)與B發(fā)生碰撞并粘在一起。求：

①A與B碰撞后的共同速度大小；
②A與B碰撞過程中，A與B增加的內(nèi)能。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

帶電小球以一定的初速度v0豎直向上拋出，能夠達(dá)到的最大高度為h1；若加上水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h2；若加上水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h3，如圖所示．不計(jì)空氣阻力，則(　　)
　
A．h1＝h2＝h3B．h1＞h2＞h3
C．h1＝h2＞h3D．h1＝h3＞h2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪，質(zhì)量分別為M、m(M＞m)的滑塊，通過不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行，兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)，若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過程中(    )
A．兩滑塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B．m的機(jī)械能可能減小
C．重力對(duì)M做的功大于M動(dòng)能的增加
D．兩滑塊組成的系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案