如圖，質(zhì)量分別為m和2.5m的兩個(gè)小球A、B固定在彎成角的絕緣輕桿兩端，OA和OB的長(zhǎng)度均為l，可繞過O點(diǎn)且與紙面垂直的水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，空氣阻力不計(jì)。設(shè)A球帶正電，B球帶負(fù)電，電量均為q，處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小為. 開始時(shí)，桿OA水平，由靜止釋放。求：

（1）當(dāng)OA桿從水平轉(zhuǎn)到豎直位置的過程中重力做的功和系統(tǒng)電勢(shì)能的變化量；

（2）當(dāng)OA桿與豎直方向夾角為多少時(shí)A球具有最大速度？

（1）重力做功為-1.5mg l，電勢(shì)能減少了2qEl。

（2）37°


解析:

（1）WG=mg l-2.5mg l=-1.5mg l                （3分）

We=qEl+ qEl= 2qEl，電勢(shì)能減少了2qEl   （3分）

（2）力矩平衡時(shí)，球的速度最大

（mg+qE）lsinθ=（2.5mg-qE）lcosθ             （3分）

tanθ=3/4，θ=arctan（3/4）=37°                （3分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，質(zhì)量分別為m和M的兩個(gè)星球A和B在引力作用下都繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，星球A和B兩者中心之間的距離為L(zhǎng)．已知A、B的中心和O三點(diǎn)始終共線，A和B分別在O的兩側(cè)．引力常數(shù)為G．求兩星球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，質(zhì)量分別為m和M的兩個(gè)星球A和B在引力作用下都繞O點(diǎn)做勻速周運(yùn)動(dòng)，星球A和B兩者中心之間距離為L(zhǎng)．已知A、B的中心和O三點(diǎn)始終共線，A和B分別在O的兩側(cè)．引力常數(shù)為G．
（1）求兩星球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期．
（2）在地月系統(tǒng)中，若忽略其它星球的影響，可以將月球和地球看成上述星球A和B，月球繞其軌道中心運(yùn)行為的周期記為T1．但在近似處理問題時(shí)，常常認(rèn)為月球是繞地心做圓周運(yùn)動(dòng)的，這樣算得的運(yùn)行周T2．已知地球和月球的質(zhì)量分別為5.98×1024kg 和 7.35×1022kg．求T2與T1兩者平方之比．（結(jié)果保留3位小數(shù)）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，質(zhì)量分別為m和2.5m的兩個(gè)小球A、B固定在彎成90°角的絕緣輕桿兩端，OA和OB的長(zhǎng)度均為l，可繞過O點(diǎn)且與紙面垂直的水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，空氣阻力不計(jì)．設(shè)A球帶正電，B球帶負(fù)電，電量均為q，處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小為E=
mg
q
．開始時(shí)，桿OA水平．由靜止釋放．當(dāng)OA桿與豎直方向夾角
37°
37°
時(shí)A球具有最大速度，最大速度為
4gl
7
4gl
7
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，質(zhì)量分別為m和2.5m的兩個(gè)小球A、B固定在彎成90°角的絕緣輕桿兩端，OA和OB的長(zhǎng)度均為l，可繞過O點(diǎn)且與紙面垂直的水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，空氣阻力不計(jì)．設(shè)A球帶正電，B球帶負(fù)電，電量均為q，處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小為E=mg/q．開始時(shí)，桿OA水平，由靜止釋放．求：
（1）當(dāng)OA桿從水平轉(zhuǎn)到豎直位置的過程中重力做的功和系統(tǒng)電勢(shì)能的變化量；
（2）當(dāng)OA桿與豎直方向夾角為多少時(shí)A球具有最大速度？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，質(zhì)量分別為m和2m的兩個(gè)小球A和B，中間用輕質(zhì)桿相連，在桿的中點(diǎn)O處有一固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸，把桿置于水平位置后釋放，在B球順時(shí)針擺動(dòng)到最低位置的過程中（　�。�
A、桿對(duì)球的力沿桿方向B、桿對(duì)A球做正功，桿對(duì)B球做負(fù)功C、A球、B球、桿和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D、重力對(duì)A球做功的瞬時(shí)功率一直變大

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