當(dāng)代物理理論認(rèn)為:當(dāng)一個(gè)體系的勢(shì)能最小時(shí),系統(tǒng)會(huì)處于穩(wěn)定平衡狀態(tài),這個(gè)規(guī)律稱為 “最小勢(shì)能原理”。如圖甲所示,兩個(gè)帶正電的小球A、B套在一個(gè)傾斜的光滑直桿上,兩球均可視為點(diǎn)電荷,其中A球固定,帶電量QA=2×10﹣4C,B球的質(zhì)量為m=0.1kg.以A為坐標(biāo)原點(diǎn),沿桿向上建立直線坐標(biāo)系如乙圖,B球的總勢(shì)能隨位置x的變化規(guī)律如圖中曲線Ⅰ所示,直線Ⅱ?yàn)榍I的漸近線,P點(diǎn)為曲線Ⅰ的最低點(diǎn),坐標(biāo)為(6m、6J),Q點(diǎn)坐標(biāo)為(2m、10J).甲圖中M點(diǎn)離A點(diǎn)距離為6m.(g取10m/s2,靜電力恒量k=9.0×109N•m2/C2.)

(1)求桿與水平面的夾角θ;

(2)求B球的帶電量QB;

(3)求M點(diǎn)電勢(shì)φM;

(4)若B球以Ek0=4J的初動(dòng)能從M點(diǎn)開(kāi)始沿桿向上滑動(dòng),求B球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中離A球的最近距離及此時(shí)B球的加速度.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:2017屆河南省開(kāi)封市高三上學(xué)期10月定位考試物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)所測(cè)的金屬導(dǎo)體的形狀如圖甲所示,其橫截面為空心的等邊三角形,外等邊三角形的邊長(zhǎng)是內(nèi)等邊三角形邊長(zhǎng)的 2 倍,內(nèi)三角形為中空。為了合理選用器材設(shè)計(jì)測(cè)量電路,他先用多用表的歐姆擋“×1”按正確的操作步驟粗測(cè)其電阻,指針如圖乙,則讀數(shù)應(yīng)記為 Ω。

現(xiàn)利用實(shí)驗(yàn)室的下列器材,精確測(cè)量它的電阻 R,以便進(jìn)一步測(cè)出該材料的電阻率 ρ:

A.電源E(電動(dòng)勢(shì)為3 V,內(nèi)阻約為1 Ω)

B.電流表(量程為0∽0.6 A,內(nèi)阻r1 約為1 Ω)

C.電流表(量程為0∽0.6 A,內(nèi)阻r2=5 Ω)

D.最大阻值為10 Ω的滑動(dòng)變阻器R0

E.開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干

(1)請(qǐng)?jiān)趫D丙虛線框內(nèi)補(bǔ)充畫(huà)出完整、合理的測(cè)量電路圖。

(2)先將R0調(diào)至最大,閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0,記下各電表讀數(shù),再改變R0進(jìn)行多次測(cè)量。在所測(cè)得的數(shù)據(jù)中選一組數(shù)據(jù),用測(cè)量量和已知量來(lái)計(jì)算R時(shí),若的示數(shù)為I1,的示數(shù)為I2,則該金屬導(dǎo)體的電阻 R= 。

(3)該同學(xué)用直尺測(cè)量導(dǎo)體的長(zhǎng)度為L(zhǎng),用螺旋測(cè)微器測(cè)量了外三角形的邊長(zhǎng) a。測(cè)邊長(zhǎng)a時(shí),螺旋測(cè)微器讀數(shù)如圖丁所示,則a= mm。用已經(jīng)測(cè)得的物理量 R、L、a 等可得到該金屬材料電阻率的表達(dá)式為ρ= 。

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科目:高中物理 來(lái)源:2016-2017學(xué)年四川雅安中學(xué)高一上學(xué)期第一次月考物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,以勻速行駛的汽車(chē)即將通過(guò)路口,綠燈還有2 s將熄滅,此時(shí)汽車(chē)距離停車(chē)線18m。該車(chē)加速時(shí)最大加速度大小為,減速時(shí)最大加速度大小為。此路段允許行駛的最大速度為,下列說(shuō)法中正確的有( )

A. 如果立即做勻加速運(yùn)動(dòng),在綠燈熄滅前汽車(chē)可能通過(guò)停車(chē)線

B. 如果立即做勻加速運(yùn)動(dòng),在綠燈熄滅前通過(guò)停車(chē)線汽車(chē)一定超速

C. 如果立即做勻減速運(yùn)動(dòng),在綠燈熄滅前汽車(chē)一定不能通過(guò)停車(chē)線

D. 如果距停車(chē)線處減速,汽車(chē)能停在停車(chē)線處

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科目:高中物理 來(lái)源:2016-2017學(xué)年四川雅安中學(xué)高二上學(xué)期第一次月考物理卷(解析版) 題型:簡(jiǎn)答題

如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有a、b、c三點(diǎn),ab=5cm,bc=12cm,其中ab沿電場(chǎng)方向,bc和電場(chǎng)方向成60°角,一電子(其電荷量為e=1.6×10-19C)從a移到b電場(chǎng)力做功為Wab=3.2×10-18J求:

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小及方向。

(2)電子從b移到c,電場(chǎng)力對(duì)它做功。

(3)設(shè)φa=0,則電子在c點(diǎn)的電勢(shì)能為多少?

(4)a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差等于多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:2016-2017學(xué)年四川雅安中學(xué)高二上學(xué)期第一次月考物理卷(解析版) 題型:選擇題

一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi),如圖所示,用C表示電容器的電容,U表示電容器的電壓,Q表示電容器的帶電量.若保持負(fù)極板不動(dòng),將正極板移到圖中虛線所示的位置,則( )

A.C變小,U不變,Q變小

B.C變大,U變小,Q不變

C.C變大,U不變,Q變大

D.C不變,U變大,Q變大

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科目:高中物理 來(lái)源:2016-2017學(xué)年四川省高二英才班10月考物理卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“測(cè)金屬絲電阻率”實(shí)驗(yàn)中:

(1)測(cè)長(zhǎng)度時(shí),金屬絲的起點(diǎn)、終點(diǎn)位置如圖a,則長(zhǎng)度為 cm;用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲直徑,示數(shù)如圖b,則直徑為 mm;

(2)用多用電表“×100”歐姆擋估測(cè)其電阻,示數(shù)如圖c,則阻值為 Ω;

(3)用此多用電表進(jìn)行測(cè)量,當(dāng)選用量程為50mA的電流擋測(cè)量電流時(shí),指針也位于圖c位置,則所測(cè)電流為 mA;當(dāng)選用量程為10V的直流電壓擋測(cè)量電壓時(shí),表針也位于圖c位置,則所測(cè)電壓為 V;

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科目:高中物理 來(lái)源:2016-2017學(xué)年四川省高二英才班10月考物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,一個(gè)正電荷從x軸的C點(diǎn)分別沿直線被移動(dòng)到y(tǒng)軸上的A點(diǎn)和B點(diǎn),在這兩個(gè)過(guò)程中,均需克服電場(chǎng)力做功,且做功的數(shù)值相同,有可能滿足這種情況的電場(chǎng)是( )

A. 沿y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)

B. 沿x軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場(chǎng)

C. 處于第Ⅰ象限內(nèi)某位置的負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)

D. 處于第Ⅳ象限內(nèi)某位置的正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)

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科目:高中物理 來(lái)源:2015-2016學(xué)年山東省高二理10月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

真空中有兩個(gè)固定的帶正電的點(diǎn)電荷,其電量Q1>Q2,點(diǎn)電荷q置于Q1、Q2連線上某點(diǎn)時(shí),正好處于平衡,則 ( )

A. q可能是正電荷

B. q一定在Q1、Q2連線上Q2的外側(cè)

C. q離Q2比離Q1遠(yuǎn)

D. q離Q2比離Q1近

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科目:高中物理 來(lái)源:2016-2017學(xué)年黑龍江哈爾濱師大附中高二10月考物理卷(解析版) 題型:計(jì)算題

如圖所示,在平行金屬帶電極板MN電場(chǎng)中將電荷量為-4×10-6C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到M板,電場(chǎng)力做負(fù)功8×10-4 J,把該點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到N板,電場(chǎng)力做正功為4×10-4 J,N板接地,設(shè)地面為零勢(shì)面。則

(1)A點(diǎn)的電勢(shì)是多少?

(2)UMN等于多少伏?

(3)M板的電勢(shì)是多少?

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