8．如圖所示，光滑絕緣桿豎直放置，它與以正點(diǎn)電荷Q為圓心的某一圓周交于B、C兩點(diǎn)，質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的有孔小球從桿上的A點(diǎn)無初速度下滑，已知q?Q，AB=h，小球滑到B點(diǎn)時(shí)速度大小為$\sqrt{5gh}$，則小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，電場力做多少功？若取A點(diǎn)電勢為零，C點(diǎn)電勢是多大？

分析 由題，B、C兩點(diǎn)在以正電荷Q為圓心的同一圓周上，電勢相等，小球從B運(yùn)動(dòng)到C過程，電場力做功為零，根據(jù)動(dòng)能定理研究小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程，求出電場力所做的功，進(jìn)而求出AB間的電勢差．

解答 解：從A到B過程中，由動(dòng)能定理：mgh+w電=$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$
解得：w電=$\frac{3}{2}$mgh
又因w電=-qUAB=$\frac{3}{2}$mgh
解得：UAB=-$\frac{3mgh}{2q}$
又UAB=φA-φB=-φB
則有，φB=$\frac{3mgh}{2q}$
 由于B、C等勢，則有：φC=$\frac{3mgh}{2q}$
答：小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，電場力做功為$\frac{3}{2}$mgh，若取A點(diǎn)電勢為零，C點(diǎn)的電勢是$\frac{3mgh}{2q}$．

點(diǎn)評(píng) 電勢差是表示電場的能的性質(zhì)的物理量，與電場力做功有關(guān)，常常應(yīng)用動(dòng)能定理求解電勢差．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．如圖所示，一質(zhì)量m=2kg的鐵塊放在種類M=2kg的小車左端，二者一起以v0=4m/s的速度沿光滑水平面向豎直墻運(yùn)動(dòng)，車與墻碰撞的時(shí)間t=0.01s，不計(jì)碰撞時(shí)機(jī)械能的損失．鐵塊與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，鐵塊不會(huì)到達(dá)車的右端，最終小車與鐵塊相對(duì)靜止．求：
①車與墻碰撞的平均作用力的大小F；
②小車車長的最小值．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

19．回答下列問題：
（1）在一薄壁圓柱體玻璃燒杯中，盛上水或其他透明液體，中間豎直插入一根細(xì)直鐵絲，沿水平方向觀看，會(huì)發(fā)現(xiàn)鐵絲在液面處出現(xiàn)折斷現(xiàn)象，這是光的折射現(xiàn)象形成的．如圖1所示的情景，與實(shí)際觀察到的情況相符的是BC（其中O為圓心）．

（2）用毫米刻度尺、三角板、三根細(xì)直鐵絲，可測液體折射率．實(shí)驗(yàn)步驟是：
①如圖2所示，用刻度尺測量找出直徑AB，并把刻度尺在刻度線的邊緣與AB重合后固定并測出半徑R．
②將一根細(xì)鐵絲豎直固定于B處，用三角板找出過圓心O的垂直AB的直線，交杯緣于C，把一根細(xì)鐵絲豎直固定于C點(diǎn)．
③把另一根鐵絲緊靠直尺AB邊移動(dòng)，使其折射像與C處、B處的鐵絲三者重合．
④測出鐵絲距B（或A）的距離．
⑤求出折射率．
完成上面的實(shí)驗(yàn)步驟，填在相應(yīng)橫線上．
（3）利用上面的測量值，推算出折射率n的表達(dá)式（要有推算過程）．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

16．質(zhì)量為2×10-3kg的子彈，在槍筒中前進(jìn)時(shí)受到的合力是F=400-$\frac{8000}{9}$x，F(xiàn)的單位是N，x的單位是m，子彈在槍口的速度為300m•s-1，試計(jì)算槍筒的長度．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

3．如圖（a）所示，水平放置的平行金屬板A、B間加直流電壓U，A板正上方有“V”字型足夠長的絕緣彈性擋板．在擋板間加垂直紙面的交變磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化如圖（b），垂直紙面向里為磁場正方向，其中B1為已知，B2為未知，比荷為$\frac{q}{m}$、不計(jì)重力的帶正電粒子從靠近B板的C點(diǎn)靜止釋放，t=0時(shí)刻，粒子剛好從小孔O進(jìn)入上方磁場中，在 t1時(shí)刻粒子第一次撞到左擋板，緊接著在t1+t2時(shí)刻（t1、t2均為末知）粒子撞到右擋板，然后粒子又從O點(diǎn)豎直向下返回C點(diǎn)．此后粒子立即重復(fù)上述過程，做周期性運(yùn)動(dòng)．粒子與擋板碰撞前后電量不變，沿板的分速度不變，垂直板的分速度大小不變、方向相反，不計(jì)碰撞的時(shí)間及磁場變化產(chǎn)生的感應(yīng)影響．求：

（1）粒子第一次到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的速率；
（2）圖中B2的大��；
（3）金屬板A和B間的距離d．
（4）若粒子每次與金屬板碰撞時(shí)間為t0，則每次碰撞板受到的沖擊力為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖所示，平行金屬板A、B之間有勻強(qiáng)電場，A、B間電壓為600V，A板帶正電并接地，A、B兩板間距為12cm，C點(diǎn)離A板3cm，下列說法正確的是（　�。�
A．E=2 000 V/m，φC=150 V
B．E=5 000 V/m，φC=-150 V
C．電子在C點(diǎn)具有的電勢能為-150 eV，把一個(gè)電子從C點(diǎn)移動(dòng)到B板，電場力做功為-450 eV
D．電子在C點(diǎn)具有的電勢能為150 eV，把一個(gè)電子從C點(diǎn)移動(dòng)到B板，電場力做功為-450 eV

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖所示，某均勻介質(zhì)中有兩列簡諧橫波A和B同時(shí)沿x軸正方向傳播足夠長的時(shí)間，在t=0時(shí)刻兩列波的波峰正好在x=0處重合，則下列說法中正確的是（　�。�
A．x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終加強(qiáng)
B．兩列波的頻率之比為fA：fB=5：3
C．t=0時(shí)刻一定存在振動(dòng)位移y=-20cm的質(zhì)點(diǎn)
D．t=0時(shí)刻兩列波另一波峰重合處的最近坐標(biāo)為x=7.5m

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．如圖所示，一半徑為R的半圓形區(qū)域里有垂直于圓而向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在圓心O處有一粒子源，可以沿垂直于磁場的不同方向向磁場中射入質(zhì)量為m、電荷量為q、速度大小均為$\frac{qBR}{m}$的帶正電的粒子（粒子的重力不計(jì)），則（　　）
A．粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為$\frac{πm}{3qB}$
B．從半圓弧上射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同
C．在半圓弧上各處都有粒子射出
D．磁場中粒子不能到達(dá)的區(qū)域面積為$\frac{1}{12}π{R}^{2}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．一個(gè)理想變壓器，開始時(shí)開關(guān)S接1，此時(shí)原、副線圈的匝數(shù)比為9：1．一個(gè)理想二極管和一個(gè)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接在副線圈上，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為10Ω，如圖1所示．原線圈接入如圖2所示的正弦式交流電．則下列判斷正確的是（　　）
A．電壓表的示數(shù)為4 V
B．滑動(dòng)變阻器消耗的功率為0.8 W
C．若將開關(guān)S由1撥到2，同時(shí)滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)，電流表示數(shù)將變大
D．若將二極管用導(dǎo)線短接，電流表示數(shù)加倍

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