13．如圖所示，Q為固定的正點(diǎn)電荷，A、B兩點(diǎn)在Q的正上方與Q相距分別為h和0.25h，將另一點(diǎn)電荷（質(zhì)量為m，電量為q）A點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度正好又變?yōu)榱悖舸穗姾稍贏點(diǎn)處的加速度大小為$\frac{3}{4}$g，此電荷在A點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的大小為$\frac{1}{4}$mg，在B處的加速度大小為3g；A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小為-$\frac{3kQ}{h}$．

分析 Q為固定的正點(diǎn)電荷，另一點(diǎn)電荷從 A點(diǎn)由靜止釋放，由于庫(kù)侖斥力作用，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度正好又變?yōu)榱悖畡t由庫(kù)侖定律與牛頓第二定律可求出電荷在A處的加速度，從而再次列出牛頓第二定律可求出電荷在B處的加速度．從A到B過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理可求出庫(kù)侖力做的功，從而算出AB電勢(shì)差．

解答 解：這一電荷必為正電荷，設(shè)其電荷量為q，由牛頓第二定律，在A點(diǎn)時(shí)，得：
mg-$\frac{kQq}{{h}^{2}}$=m•$\frac{3}{4}$g，則$\frac{KQq}{{h}^{2}}$=$\frac{1}{4}$mg
點(diǎn)時(shí)，得：$\frac{kQq}{（0.25h）^{2}}$-mg=m•aB，
解得：aB=3g．
從A到B過(guò)程，由動(dòng)能定理得：
mg（h-0.25h）+qUAB=0，
故UAB=-$\frac{3mgh}{4q}$
答案為：$\frac{1}{4}$mg，3g，-$\frac{3mgh}{4q}$．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要分析電荷的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，明確求電勢(shì)差時(shí)，往往根據(jù)動(dòng)能定理和電場(chǎng)力做功公式結(jié)合解答．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

3．某組同學(xué)設(shè)計(jì)了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)．圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，A為小車，B為電火花計(jì)時(shí)器，C為裝有細(xì)沙的小桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車?yán)的大小等于細(xì)沙和小桶的總重量，小車運(yùn)動(dòng)加速度a可用紙帶上的打點(diǎn)求得．

（1）實(shí)驗(yàn)中，需要平衡小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的阻力，正確的做法是C
A．小車放在木板上，調(diào)節(jié)木板在傾斜程度，輕推小車，目測(cè)小車沿木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
B．小車放在木板上，掛上砂桶，調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，輕推小車，目測(cè)小車沿木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
C．小車放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，輕推小車，通過(guò)紙帶上所打點(diǎn)的分布測(cè)定小車沿木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（2）實(shí)驗(yàn)中，為了保證細(xì)繩對(duì)小車?yán)近似等于細(xì)沙和小桶的總重量，細(xì)沙和小桶的總質(zhì)量m與小車和車上砝碼的總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的條件是M＞＞m．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖（b）所示（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，圖中未畫(huà)出），則小車的加速度a=0.56m/s2（保留2位有效數(shù)字）．
（4）在研究“外力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，保持細(xì)砂和小桶的總質(zhì)量不變，改變小車和車上砝碼的總質(zhì)量M，分別記錄小車加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)．在分析處理數(shù)據(jù)時(shí)，甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出a-M圖象如圖（c），乙同學(xué)作出a-$\frac{1}{M}$圖象如圖（d）．兩同學(xué)都由圖象得出“外力一定時(shí)，加速度a與質(zhì)量M成反比”的結(jié)論．你認(rèn)為乙（填“甲”或“乙”）同學(xué)的方案更合理．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

4．小葉同學(xué)利用圖甲裝置來(lái)探究加速度與力、質(zhì)量之間的定性關(guān)系．

（1）他安裝儀器后，準(zhǔn)備開(kāi)始測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)的狀態(tài)如圖甲所示，從圖片上看，你覺(jué)得他在開(kāi)始正確測(cè)量前必須得修正哪幾個(gè)方面的問(wèn)題？（請(qǐng)寫(xiě)出兩點(diǎn)）①長(zhǎng)木板的右端沒(méi)被墊高（沒(méi)有平衡摩擦力）②細(xì)線沒(méi)有與板面平行；小車未靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
（2）修正后，小葉同學(xué)就開(kāi)始實(shí)驗(yàn)測(cè)量，他所接的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源檔位如圖乙所示，則他所選的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是電磁（填“電火花”或“電磁”）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．
（3）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率f=50Hz．，圖丙是小葉同學(xué)在正確操作下獲得的一條紙帶，其中A、B、C、D、E每?jī)牲c(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出．寫(xiě)出用s1、s2、s3、s4以及f來(lái)表示小車加速度的計(jì)算式：a=$\frac{{s}_{3}^{\;}+{s}_{4}^{\;}-{s}_{1}^{\;}-{s}_{2}^{\;}}{100}{f}_{\;}^{2}$．

根據(jù)紙帶所提供的數(shù)據(jù)，算得小車的加速度a大小為0.60m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（4）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量，根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫(huà)出a-F關(guān)系圖線（如圖丁所示），此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是C
A．小車與軌道之間存在摩擦       B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大            D．所用小車的質(zhì)量太大．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

1．如圖所示，空間中有一靜電場(chǎng)，在x軸上場(chǎng)強(qiáng)隨位置x的變化規(guī)律為E（x）=-kx，其中k為大于0的常數(shù)，單位為V/m2，x的單位為m．有一帶正電的試探電荷在x=0.4m處由靜止釋放．若不考慮其它力的作用．則試探電荷（　�。�
A．在x=0.4m處的電勢(shì)能最大B．在x=0.4m處的加速度最大
C．釋放后將一直沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)D．釋放后將一直沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

8．圖中的實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)線，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)φa=-50V，φb=-20V，則a、b連線中點(diǎn)c的電勢(shì)φc應(yīng)為（　�。�
A．φc=-35 VB．φc＞-35 V
C．φc＜-35 VD．條件不足，無(wú)法判斷φc的高低

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

18．兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢(shì)均為零，ND段中的C點(diǎn)電勢(shì)最高，則（　�。�
A．N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零
B．q1＜q2
C．NC間場(chǎng)強(qiáng)方向向x軸正方向
D．將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電勢(shì)能先做減少后做增加

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

5．如圖所示，A、B、C為電場(chǎng)中同一電場(chǎng)線上的三點(diǎn)．設(shè)電荷在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放正電荷，則正電荷向B運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能減少
B．若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放正電荷，則正電荷向B運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能增大
C．若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放負(fù)電荷，則負(fù)電荷向A運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能增大
D．若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放負(fù)電荷，則負(fù)電荷向A運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能減少

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

2．如圖所示，質(zhì)量為M的斜面A置于粗糙水平地面上，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體B與斜面間無(wú)摩擦．在水平向左的推力F作用下，A與B一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩者無(wú)相對(duì)滑動(dòng)．已知斜面的傾角為θ，物體B的質(zhì)量為m，則它們的加速度a及推力F的大小為（　�。�
A．a=gsin θ，F(xiàn)=（M+m）g（μ+sin θ）B．a=gcos θ，F(xiàn)=（M+m） gcos θ
C．a=gtan θ，F(xiàn)=（M+m）g（μ+tan θ）D．a=gcot θ，F(xiàn)=μ（M+m）g

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．理想變壓器正常工作時(shí)，原、副線圈中數(shù)值上可能不相等的物理量是（　�。�
A．原、副線圈中的磁通量的變化率B．原、副線圈中電流的頻率
C．原、副線圈兩端的電壓D．原、副線圈中的電功率

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