9.如圖所示,一個(gè)帶電體表面附近有A、B兩點(diǎn),A點(diǎn)處的場強(qiáng)為10V/m,B點(diǎn)處的場強(qiáng)為100V/m.若一個(gè)電荷量q=1.0×10-8C的點(diǎn)電荷在靜電力的作用下從靜止開始,分別由A點(diǎn)和B點(diǎn)移到無限遠(yuǎn)處,兩次的最大加速度之比是多少?兩次的末速度之比又是多少?若把電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做的功又是多少?(設(shè)無窮遠(yuǎn)處的電勢為0)

分析 根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式求出電場力的大小,通過牛頓第二定律求出最初的加速度之比.根據(jù)帶電導(dǎo)體是一個(gè)等勢體,在等勢體的表面移動(dòng)電荷電場力不做功,根據(jù)電場力做功特點(diǎn)判斷最大速率

解答 解:根據(jù)受力,利用牛頓第二定律得:F=ma,
則${a}_{1}=\frac{{E}_{A}q}{m}$,${a}_{2}=\frac{{E}_{B}q}{m}$
所以$\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}=\frac{10}{1}$
點(diǎn)電荷由靜止釋放,受到帶電導(dǎo)體的斥力作用,將做加速運(yùn)動(dòng)至無窮遠(yuǎn),電場力做功相同,所以點(diǎn)電荷獲得的最大速率相等;
帶電導(dǎo)體為等勢體,所以AB兩點(diǎn)為等勢點(diǎn),所以把該點(diǎn)電荷由A移動(dòng)到B電場力做功為零.
答:兩次的最大加速度之比是10:1,兩次的末速度之比又是1:1;若把電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做的功又是0

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵會(huì)通過牛頓第二定律比較加速度的關(guān)系,知道在等勢體的表面移動(dòng)電荷電場力不做功

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:解答題

19.如圖所示,半徑R=0.8m的$\frac{1}{4}$光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi),過最低點(diǎn)的半徑OC處于豎直位置,在其右方有一可繞豎直軸MN(與圓弧軌道共面)轉(zhuǎn)動(dòng)的,內(nèi)部空心的圓筒,圓筒半徑r=$\frac{\sqrt{5}}{10}$m,筒的頂端與圓弧軌道最低點(diǎn)C點(diǎn)等高,在筒的下部有一小孔,距筒頂h=0.8m,開始時(shí)小孔在圖示位置(與圓弧軌道共面).現(xiàn)讓一質(zhì)量m=0.1kg的小物塊自A點(diǎn)由靜止開始下落,打在圓弧軌道上的B點(diǎn),但未反彈,在瞬間的碰撞過程中小物塊沿半徑方向的分速度立刻減為零,而沿圓弧切線方向的分速度不變.此后,小物塊沿圓弧軌道滑下,到達(dá)C點(diǎn)時(shí)觸動(dòng)光電裝置,使圓筒立刻以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)起來,且小物塊最終正好進(jìn)入小孔.已知A點(diǎn)、B點(diǎn)到圓心O的距離均為R,與水平方向的夾角θ均為30°,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2.試問:
(1)小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的對(duì)軌道的壓力大小是多少?
(2)圓筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度是多少?
(3)假使小物塊進(jìn)入小孔后,圓筒立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)且恰好沿切線方向進(jìn)入圓筒內(nèi)部的光滑半圓軌道,且半圓軌道與圓筒在D點(diǎn)相切.求:圓軌道的半徑,并判斷小物塊能否到達(dá)半圓軌道的最高點(diǎn)E點(diǎn),請(qǐng)說明理由.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.我們已經(jīng)知道,物體的加速度(a)同時(shí)跟合外力(F)和質(zhì)量(M)兩個(gè)因素有關(guān).要研究這三個(gè)物理量之間的定量關(guān)系的思想方法是控制變量法.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖所示,質(zhì)量M=1kg的長木板B靜止在光滑水平面上,其右端固定一根水平輕質(zhì)彈簧,彈簧的自由端C離長木板左端的距離L=2m,可視為質(zhì)點(diǎn)的小木塊A以初速度v0=6m/s從長木板的左端滑上長木板,已知小木塊A的質(zhì)量m=0.5kg,g取10m/s2
①若長木板上表面光滑,求彈簧被壓縮后具有的最大彈性勢能.
②若彈簧的自由端C和長木板左端之間是粗糙的,小木塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,其他地方光滑,試分析小木塊滑上長木板后彈簧會(huì)不會(huì)被小木塊壓縮.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示的電路中,滑動(dòng)變阻器的滑片P從a滑向b的過程中,三只理想電壓表示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為△U1、△U2、△U3,下列各值可能出現(xiàn)的是( 。
A.V1增大,V2增大,V3減小
B.V1減小,V2減小,V3增大
C.V2的變化△U2與總電流的變化△I之比△U2/△I變小
D.V1的變化△U1與總電流的變化△I之比△U1/△I變小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.下列說法正確的是(  )
A.元電荷是一種與電子或質(zhì)子電量相等的帶電體
B.帶電體間的相互作用與電量乘積成正比,與距離的二次方成反比
C.帶電體僅在電場力的作用下將沿著電場線運(yùn)動(dòng)
D.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度處處相同,但電勢并不處處相同

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示是兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷,周圍有1、2、3、4各點(diǎn).兩條虛線互相垂直且平分,那么關(guān)于各點(diǎn)電場強(qiáng)度和電勢的敘述正確的是( 。
A.E1>E2>E3>E4B.E3、E4可能相同C.φ1>φ2>φ3>φ4D.φ1>φ234

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.飛機(jī)以10m/s2的加速度由靜止開始沿水平跑道起飛,第3s初的速度是多少?第3s內(nèi)的位移是多少?第3s內(nèi)的平均速度是多少?前3s內(nèi)的平均速度是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.利用萬有引力定律“稱量”地球的質(zhì)量.
(1)萬有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式是F=$G\frac{{m}_{1}{m}_{2}}{{r}^{2}}$.
(2)英國物理學(xué)家卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室測量了幾個(gè)鉛球之間的萬有引力,他把自己的實(shí)驗(yàn)說成是“稱量地球的質(zhì)量”,他對(duì)“稱量”地球質(zhì)量做出的貢獻(xiàn)是測出了引力常量.
(3)“科學(xué)真是迷人,根據(jù)零星的事實(shí),增添一點(diǎn)猜想,竟能贏得那么多收獲!”這是著名文學(xué)家馬克•吐溫對(duì)萬有引力理論成就的高度稱贊.地球的質(zhì)量不可能用天平稱量,但可以通過萬有引力定律來“稱量”.
甲同學(xué)說:如果知道地球半徑R、引力常量G、地球表面的重力加速度g,就能“稱量”出地球質(zhì)量.
乙同學(xué)說:如果知道人造衛(wèi)星繞地球的運(yùn)行周期T、軌道半徑r、引力常量G,也能“稱量”出地球質(zhì)量.
請(qǐng)你任選一位同學(xué)的說法,推導(dǎo)出“稱量”地球質(zhì)量M的表達(dá)式.并說明你進(jìn)行這種推導(dǎo)的簡化條件.

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