(10分) 如圖所示,一帶電平行板電容器水平放置,金屬板M上開有一小孔.有A、B、C三個(gè)質(zhì)量均為m、電荷量均為+q的帶電小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),其間用長為L的絕緣輕桿相連,處于豎直狀態(tài).已知M、N兩板間距為3L,現(xiàn)使A小球恰好位于小孔中,由靜止釋放并讓三個(gè)帶電小球保持豎直下落,當(dāng)A球到達(dá)N極板時(shí)速度剛好為零,求:

⑴三個(gè)小球從靜止開始運(yùn)動到A球剛好到達(dá)N板的過程中,重力勢能的減少量;
⑵兩極板間的電壓;
⑶小球在運(yùn)動過程中的最大速率.
⑴  9mgL    ⑵        ⑶  

試題分析:⑴設(shè)三個(gè)球重力勢能減少量為△Ep
△Ep= 9mgL                              2分
⑵設(shè)兩極板電壓為U ,由動能定理:W=△Ek
有3mg·3L-=0
解得:U =           4分
⑶當(dāng)小球受到的重力與電場力相等時(shí),小球的速度最大vm
3mg=         解得 n=2
即:小球達(dá)到最大速度的位置是B球剛進(jìn)入電場時(shí)的位置,由動能定理有:
3mg·L-= ×3mvm2
解得vm=         4分
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,傾角為θ的斜面上只有AB段粗糙,其余部分都光滑,AB段長為3L.有若干個(gè)相同的小方塊沿斜面靠在一起,但不粘接,總長為L.將它們由靜止釋放,釋放時(shí)下端距A為2L.當(dāng)下端運(yùn)動到A下面距A為L/2時(shí)物塊運(yùn)動的速度達(dá)到最大.(單獨(dú)研究一個(gè)小方塊時(shí)可將其視為質(zhì)點(diǎn))

① 求物塊與粗糙斜面的動摩擦因數(shù);
② 求物塊停止時(shí)的位置;
③ 要使所有物塊都能通過B點(diǎn),由靜止釋放時(shí)物塊下端距A點(diǎn)至少要多遠(yuǎn)? 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(8分) 如圖所示,質(zhì)量為m的小球用長為L的輕質(zhì)細(xì)線懸于O點(diǎn),與O點(diǎn)處于同一水平線上的P點(diǎn)處有一根光滑的細(xì)釘,已知OP =L,在A點(diǎn)給小球一個(gè)水平向左的初速度v0,發(fā)現(xiàn)小球恰能到達(dá)跟P點(diǎn)在同一豎直線上的最高點(diǎn)B,則:

(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度多大?
(2)若不計(jì)空氣阻力,則初速度v0多大?
(3)若初速度v0=3,則在小球從A到B的過程中克服空氣阻力做了多少功?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)如圖裝置,AB段為傾角為37°的粗糙斜面,動摩擦因數(shù)μ1為0.25,BC、CE段光滑,CD為一光滑的圓形軌道,半徑R="0." 32m,物體在C點(diǎn)能順利進(jìn)出圓形軌道而不損失機(jī)械能。EF為一逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動的足夠長的傳送帶,動摩擦因數(shù)μ2為0.2。現(xiàn)從AB面上距地面H處輕輕放上一質(zhì)量m=1kg的小物塊(視為質(zhì)點(diǎn))。物塊經(jīng)過CD軌道后滑向傳送帶。取,sin370=0.6,cos370=0.8。

1、現(xiàn)將物體從H=2.7m處釋放,求①第一次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小,②第一次經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)軌道對物塊的壓力大小。
2、若傳送帶的速度為v=5m/s。物體仍從H=2.7m處釋放,試計(jì)算說明物體能否兩次通過最高點(diǎn)D?若能通過,請計(jì)算第二次通過最高點(diǎn)D點(diǎn)時(shí)軌道對物塊的壓力大小。
3、若傳送帶速度大小可在釋放物塊前預(yù)先調(diào)節(jié)。將物體從H=2.7m處釋放,從釋放到第二次進(jìn)入圓軌道過程的過程中,試分析物塊和各接觸面摩擦至少要產(chǎn)生多少熱量才能保證物體能夠兩次到達(dá)D點(diǎn)?
4、現(xiàn)將傳送帶速度調(diào)節(jié)至一足夠大速度值,將物體從AB某處釋放后,第10次進(jìn)入圓軌道時(shí)仍不脫離圓軌道,試分析釋放物塊的高度有何要求?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,光滑絕緣水平面上有甲、乙兩個(gè)點(diǎn)電荷。t=0時(shí),乙電荷向甲運(yùn)動,速度為6 m/s,甲的速度為0。之后,它們僅在相互靜電力的作用下沿同一直線運(yùn)動(整個(gè)運(yùn)動過程中沒有接觸),它們運(yùn)動的速度(v)—時(shí)間(t)圖象分別如圖中甲、乙兩曲線所示.則由圖線可知    (      )
A.兩電荷的電性一定相同
B.t1時(shí)刻兩電荷的電勢能最大
C.0~t2時(shí)間內(nèi),兩電荷間的相互靜電力一直增大
D.t1~t3時(shí)間內(nèi),甲的動能一直增大,乙的動能一直減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在豎直平面內(nèi),光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交于B、C兩點(diǎn),在圓心處有一固定的正點(diǎn)電荷,B為AC的中點(diǎn),C點(diǎn)位于圓周的最低點(diǎn)。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為-q、套在桿上的帶負(fù)電小球從A點(diǎn)由 靜止開始沿桿下滑。已知重力加速度為g,A點(diǎn)距過C點(diǎn)的水平面的豎直高度為3R,小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為。求:

(1)小球滑至C點(diǎn)時(shí)的速度的大小;
(2)A、B兩點(diǎn)的電勢差;
(3)若以C點(diǎn)作為零電勢點(diǎn),試確定A點(diǎn)的電勢。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提高1m(忽略空氣阻力),這時(shí)物體的速度是2m/s,下列說法中不正確的是()(   )
A.手對物體做功12J
B.合外力對物體做功2J
C.合外力對物體做功12J
D.物體克服重力做功10J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個(gè)初動能為Ek的帶電粒子,以速度v沿垂直電場線方向飛入兩塊平行金屬板間(帶等量異號電荷且正對放置),飛出時(shí)動能為3Ek.如果這個(gè)帶電粒子的初速度增加到原來的2倍,仍從原位置沿原方向射入,不計(jì)重力,那么該粒子飛出時(shí)動能為 (    )
A.4.5EkB.4EkC.6Ek D.9.5Ek

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,MN為平行板電容器C兩極板,極板長為L,兩極板的間距為d,虛線到M板距離為d,右端為屏,屏足夠大與極板垂直,到極板右端的距離為D。有一細(xì)電子束沿圖中虛線以速度v0連續(xù)不斷地射入電場且能穿出。已知電子電量為e,電子質(zhì)量為m,平行板電容器極板間可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓為UMN,忽略細(xì)電子束的寬度及電子所受的重力及電子間的相互作用力。求:

(1)兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓UMN的范圍
(2)若兩板間電壓恒定為,且N板電勢比M板高,電子飛出平行板時(shí)的動能多大?
(3)在(2)這種情況下,電子到達(dá)屏上時(shí),它   離O點(diǎn)的距離y。

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