2.如圖所示,將帶正電的中心穿孔小球A套在傾角為θ的固定光滑絕緣桿上某處,在小球A的正下方固定著另外一只帶電小球B,此時(shí)小球A恰好靜止,且與絕緣桿無(wú)擠壓.若A的電荷量為q,質(zhì)量為m;A與B的距離為h;重力加速度為g,靜電力常量為k,A與B均可視為質(zhì)點(diǎn).
(l)小球B帶正電 電(選填“正”或“負(fù)”);
(2)求小球B的電荷量;
(3)若θ=45°,小球A從靜止開始下滑,當(dāng)它下滑到與小球B在同一水平面的C處時(shí)的速度大。

分析 (1)小球A受到B的庫(kù)侖力必與A受到的重力平衡,根據(jù)A、B之間相互排斥判斷B的電性;
(2)根據(jù)庫(kù)侖定律及平衡條件列式即可求解;
(3)根據(jù)機(jī)械能守恒定律列式即可求解.

解答 解:(1)小球A受到B的庫(kù)侖力必與A受到的重力平衡,即A、B之間相互排斥,所以B帶正電 
(2)由庫(kù)侖定律,B對(duì)A的庫(kù)侖力為F=$\frac{Kq{q}_{B}}{{h}^{2}}$    由平衡條件有mg=$\frac{Kq{q}_{B}}{{h}^{2}}$  
    解得qB=$\frac{mg{h}^{2}}{kq}$
(3)因AC與B等距,則AC電勢(shì)相同,則電場(chǎng)力做功為0,設(shè)到達(dá)C位置時(shí)速度為v
    由機(jī)械能守恒定律有mgh=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
    解得$v=\sqrt{2gh}$ 
答:(1)正;(2)小球B的電荷量為$\frac{mg{h}^{2}}{kq}$;
(3)C處時(shí)的速度大小為$\sqrt{2gh}$

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了庫(kù)侖定律、機(jī)械能守恒定律的直接應(yīng)用,要求同學(xué)們能正確對(duì)小球進(jìn)行受力分析,難度適中.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.在探究牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中,得到以下數(shù)據(jù):物體質(zhì)量不變時(shí),加速度a與物體所受合力F的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)如表1;物體所受合力不變時(shí),加速度a和物體質(zhì)量的倒數(shù)$\frac{1}{M}$的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)如表2.
表1
a(m•s-2)1.02.04.06.08.1
F(N)0.51.02.03.04.0
表2
a(m•s-21.02.02.73.04.0
$\frac{1}{M}$(kg-10.250.500.690.801.0
(1)分別畫出a-F圖象和a-$\frac{1}{M}$圖象.

(2)由a-F圖象得到的結(jié)論是加速度與物體所受的合力成正比.

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14.足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd水平放置,質(zhì)量為m、電阻為R的兩根相同金屬棒甲、乙與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向里,如圖所示.現(xiàn)用F作用于以棒上,使他向右運(yùn)動(dòng),用v、a、i和p分別表示甲棒的速度、甲棒的加速度、甲棒中的電流和甲棒消耗的電功率,下列圖象可能正確的是( 。
A.B.C.D.

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11.如圖所示,金屬球殼原來(lái)帶電,而驗(yàn)電器原來(lái)不帶電,現(xiàn)將金屬球殼內(nèi)表面與驗(yàn)電器的金屬小球相連.驗(yàn)電器的金屬箔將(  )
A.不會(huì)張開B.一定會(huì)張開C.先張開,后閉合D.可能張開

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18.某公共汽車的運(yùn)行非常規(guī)則,先由靜止開始勻加速啟動(dòng),當(dāng)速度達(dá)到v1=10m/s時(shí)再做勻速運(yùn)動(dòng),進(jìn)站前開始勻減速制動(dòng),在到達(dá)車站時(shí)剛好停車.公共汽車在每個(gè)車站停車時(shí)間均為△t=25s,然后以同樣的方式運(yùn)行至下一站.已知公共汽車在加速啟動(dòng)和減速制動(dòng)使速度大小都為a=1m/s2,而所有相鄰車站間的行程都為x=600m,求公共汽車從其中一車站出發(fā)至到達(dá)下一站所需要的時(shí)間t.

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7.一條長(zhǎng)為l的細(xì)線,上端固定,下端拴一質(zhì)量為m的帶電小球,將它置于一電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.已知當(dāng)細(xì)線離開豎直位置的偏角為α=30°時(shí),小球處于平衡,如圖所示.設(shè)重力加速度為g.
(1)小球帶正電還是負(fù)電.
(2)試求小球所帶的電量.
(3)如果細(xì)線的偏角α向左由30°增大到90°,然后將小球由靜止開始釋放.試求小球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)正下方位置時(shí),細(xì)線上拉力的大。

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(1)粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間;
(2)若磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度可調(diào)節(jié)(不考慮磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的電磁感應(yīng)),帶電粒子從邊界NM上的O′點(diǎn)離開磁場(chǎng),O′與N點(diǎn)距離為$\frac{L}{3}$,求磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的可能數(shù)值.

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11.如圖所示,可自由移動(dòng)的活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在水平固定的氣缸內(nèi),開始?xì)怏w體積為V0,溫度t1=27℃.已知大氣壓強(qiáng)P0=1.0×105Pa,活塞與氣缸壁之間的摩擦不計(jì).試求:
(1)開始時(shí)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)P1;
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(3)若固定活塞,保持氣體體積V0不變,為使壓強(qiáng)增大為2.0×105Pa,缸內(nèi)氣體的溫度應(yīng)升高到多少℃?

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12.如圖所示,彈簧上端固定在升降機(jī)的頂上,另一端掛一重物,升降機(jī)靜止時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為L(zhǎng),升降機(jī)做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧伸長(zhǎng)量增大( 。
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C.升降機(jī)向上做勻加速運(yùn)動(dòng)D.升降機(jī)向下做勻減速運(yùn)動(dòng)

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