13.如圖所示,一絕緣細(xì)桿長(zhǎng)為l,兩端各固定著一個(gè)帶電小球,處于水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,兩小球帶電量分別為+q和-q.開(kāi)始時(shí),細(xì)桿與電場(chǎng)方向垂直,即在圖中I所示的位置;接著使細(xì)桿繞其中心轉(zhuǎn)過(guò)90°,到達(dá)圖中Ⅱ所示的位置;最后使細(xì)桿移到圖中III所示的位置.細(xì)桿從位置I到位置Ⅱ的過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)兩小球做的總功為W1=qEl,細(xì)桿從位置Ⅱ到位置III的過(guò)程中,兩小球的合電勢(shì)能的變化為0.

分析 在從Ⅰ到Ⅱ的過(guò)程中,電場(chǎng)力分別對(duì)電荷做了正功,但是從Ⅱ到Ⅲ的過(guò)程中,正負(fù)電荷移動(dòng)的距離相同,電場(chǎng)力對(duì)+q做正功,電場(chǎng)力對(duì)-q做等大的負(fù)功總功的想為零.

解答 解:從Ⅰ到位置Ⅱ過(guò)程中,+q沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng),-q逆著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力對(duì)兩電荷都做正功,有:
W1=qE•$\frac{l}{2}$+qE•$\frac{l}{2}$=qEl;
由位置Ⅱ到位置Ⅲ過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)+q做正功,電場(chǎng)力對(duì)-q做等大的負(fù)功,因此電場(chǎng)力對(duì)兩小球所做的總功為零,W2=0.
故答案為:qEl,0.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求電場(chǎng)力的功問(wèn)題,分析清楚球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是解題的前提,應(yīng)用功的計(jì)算公式可以解題;等量異號(hào)電荷在電場(chǎng)中受的力大小相同,但方向相反,所以電場(chǎng)力對(duì)它們做的總功的大小為零.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

3.如圖所示,有一個(gè)質(zhì)量為m=80g小物塊,帶上正電荷q=2×10-4C,與水平的軌道MN之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25.在一個(gè)水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,E=3×103V/m,在水平軌道的末端N處,連接一個(gè)光滑的豎直半圓形軌道NPL,半徑為R=50cm.小物塊從水平軌道上某位置由靜止釋放,恰好能夠沿軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)L.取g=10m/s2,求:
(1)小物塊的釋放點(diǎn)離N多遠(yuǎn)?
(2)小物塊運(yùn)動(dòng)到P(軌道中點(diǎn))點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)它的支持力等于多少?
(3)小物塊運(yùn)動(dòng)中的最大速度為多少(可用根號(hào)表示)?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

4.如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的A點(diǎn),有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的小球以速度v豎直向上運(yùn)動(dòng).已知當(dāng)小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)B時(shí)(AB的豎直距離為h),速度恰變成水平方向,大小也為v.并恰好進(jìn)入B點(diǎn)的左側(cè)半徑為R(R足夠大)的光滑圓弧形軌道,求:
(1)AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差.
(2)求球在B處進(jìn)入軌道時(shí),對(duì)軌道的壓力.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

1.如圖所示的空間有一寬為2L的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外.a(chǎn)bcd是由均勻電阻絲做成的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框,總電阻為R.線框以垂直磁場(chǎng)邊界的速度v勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,線框ab、cd兩邊始終與磁場(chǎng)邊界平行.求:
(1)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),cd棒切割磁場(chǎng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì);
(2)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),ab兩端的電勢(shì)差;
(3)線框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.在“跨越-2015•朱日和”系列軍事演習(xí)中,某部傘兵進(jìn)行了飛行跳傘演習(xí),該傘兵從高空靜止的直升飛機(jī)上跳下,在t0時(shí)刻打開(kāi)降落傘,在3t0時(shí)刻以速度v2著地,他的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示,其中0~t0內(nèi)是直線,下列結(jié)論正確的是(  )
A.傘兵在0~t0時(shí)間內(nèi)加速度不變,在t0~3t0時(shí)間內(nèi)加速度增大
B.傘兵在t0~3t0時(shí)間內(nèi),平均速度為$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$
C.降落傘打開(kāi)后,降落傘和傘兵所受的阻力越來(lái)越小
D.降落傘打開(kāi)后,降落傘和傘兵所受的阻力大小恒定

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

18.如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)線與水平方向成θ角,一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電小球,用長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn),當(dāng)小球靜止時(shí),細(xì)線恰好呈水平狀態(tài),現(xiàn)給小球一垂直于細(xì)線的初速度使小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),重力加速度為g,求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大。
(2)細(xì)線對(duì)小球的最大拉力.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

5.α粒子的質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的4倍,電荷量是質(zhì)子電荷量的2倍,它們從靜止起,經(jīng)同一電場(chǎng)加速,獲得的動(dòng)能之比Eα:EP=2:1,獲得的速度之比vα:vP=1:$\sqrt{2}$.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

2.甲、乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng),t=0時(shí)刻同時(shí)經(jīng)過(guò)公路旁的同一路標(biāo).如圖是描述兩車運(yùn)動(dòng)的v-t圖線,折線ABC和折線OBD分別描述了甲、乙兩車在0~20s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況.關(guān)于甲、乙兩車的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.在0~10 s內(nèi),兩車逐漸靠近B.在t=10 s時(shí),兩車相遇
C.在10 s~20 s內(nèi),兩車逐漸遠(yuǎn)離D.在0~20 s內(nèi),兩車最遠(yuǎn)距離為100 m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.如圖所示,質(zhì)量為m的銅棒長(zhǎng)為L(zhǎng),棒的兩端各與長(zhǎng)為a的細(xì)軟銅線相連,靜止懸掛在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng)棒中通過(guò)恒定電流后,銅棒向上擺動(dòng),最大偏角為θ.則棒中的電流強(qiáng)度為( 。
A.I=$\frac{mg(1-cosθ)}{BLsinθ}$B.I=$\frac{mg(1-sinθ)}{BLcosθ}$
C.I=$\frac{mgtanθ}{BL}$D.I=$\frac{mg}{BLtanθ}$

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