如圖所示,水平向右的勻強電場場強為E,有一絕緣輕細桿長為l,一端可繞O點在豎直面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動,另一端粘有一帶正電荷的小球,電量為q,質(zhì)量為m,將小球拉成與O點等高的A點后自由釋放,求:
(1)小球從A釋放到達最低點B電勢能變化了多少?
(2)小球到達最低點B時絕緣桿給小球的力.
分析:帶正電小球由靜止從A點釋放,當(dāng)擺到勻強電場最低點B,則在運動過程中電勢能變化就等于電場力做功,而由動能定理可求出小球在B點的速度大小,從而運用牛頓第二定律可算出小球到達最低點B時絕緣桿給小球的力.
解答:解:(1)從A到B,電場力做正功W=qEL,所以電勢能減少了qEL
(2)從A到B,由動能定理得:
MgL+qEL=
1
2mv2

在B點牛頓第二定律F-mg=
mv2
L

解得小球到達最低點B時絕緣桿給小球的力:F=3mg+2qE
點評:本題是牛頓運動定律與動能定理相綜合的題目,而電場力做功決定電勢能變化,若做正功,電勢能減少;若做負(fù)功,則電勢能增加.類似于重力做功與重力勢能的關(guān)系.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,水平向右的勻強電場場強為E,在電場中的同一豎直線有A、B兩點相距為h,用外力F將質(zhì)量為m,帶電量為+q的微粒從A點勻速運動到B點,則( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?咸安區(qū)模擬)如圖所示,水平向右的勻強電場場強為E,垂直紙面向里的水平勻強磁場磁感應(yīng)強度為B,一帶電量為q的液滴質(zhì)量為m,在重力、電場力和洛倫茲力作用下做直線運動,下列關(guān)于帶電液滴的性質(zhì)和運動的說法中不正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?濟寧一模)如圖所示,水平向右的恒力F=8N,作用在靜止于光滑水平面上質(zhì)量為M=8kg的小車上,當(dāng)小車的速度達到v0=1.5m/s時,在小車右端相對地面無初速度地放上一個質(zhì)量為m=2kg的小物塊,物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,小車足夠長,設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,g取10m/s2.求:
(1)從物塊放上小車開始計時,經(jīng)多長時間t物塊與小車剛好達到共同速度;
(2)從物塊放上小車到物塊與小車剛好達到共同速度的過程,摩擦力對物體做功的平均功率P和系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,水平向右的勻強電場E=200V/m.輕質(zhì)細線長為L=0.6m,一端固定在電場中的O點,另一端系可看作質(zhì)點的小球,小球的質(zhì)量m=3×10-4kg,帶電量q=+2×10-5C.求:
(1)當(dāng)小球靜止時細線與豎直方向的夾角θ;
(2)讓細線剛好拉直且處于水平方向,小球從圖中C點由靜止釋放,求小球運動到O點正下方時速度大;
(3)讓細線剛好拉直且處于豎直方向,小球從圖中B點由水平向右以4m/s的初速度開始運動,求小球運動到O點正下方時對細線的拉力.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案