【題目】如圖1所示，帶有相同正電荷的小球A和B，通過絕緣桿置于水平氣墊導(dǎo)軌上。A固定于導(dǎo)軌左端，B固定在滑塊上，可在導(dǎo)軌上無摩擦滑動。將B在A附近某一位置由靜止釋放，由于能量守恒，可通過光電門測量B在不同位置處的速度，得到B的勢能隨位置x的變化規(guī)律，見圖3曲線①（A、B小球可視為點電荷，以小球A 處為坐標原點）。若將導(dǎo)軌右端抬高，使其與水平面成一定角度，如圖2所示，則B 的總勢能(包含重力勢能與電勢能)曲線如圖3中②所示�，F(xiàn)將B在傾斜導(dǎo)軌上x＝0.20m 處由靜止釋放

（1）求B在運動過程中動能最大時所在的位置以及動能的最大值；

（2）求運動過程中B的最大位移；

（3）圖3中直線③為曲線②的漸近線，求小球A、B所帶電荷量的乘積。

【答案】（1）動能最大時所在的位置在x0=0.045m(在0.04～0.05m間均視為正確)，動能的最大值為0.52J(Ekm在0.50～0.54J間均視為正確)；（2）0.19 cm(Δx在0.19～0.18m間均視為正確)；（3）

【解析】

（1）勢能最小處動能最大，由圖線②得，動能最大時所在的位置在x0=0.045m(在0.04～0.05m間均視為正確)；釋放處動能為零，由曲線②得此處勢能Ep=0.91 J，此即B的總能量。由于運動中總能量守恒，因此在勢能最小處動能最大，由圖象得最小勢能為0.39J，則最大動能為

Ekm＝0.91J-0.39J＝0.52 J(Ekm在0.50～0.54J間均視為正確)

（2）x＝0.20m處的總能量為0.91 J，最大位移由E＝0.91 J的水平直線與曲線②的左側(cè)交點確定，由圖中讀出交點位置為x＝0.011m，因此，最大位移

Δx＝0.20m-0.011 cm＝0.19 cm(Δx在0.19～0.18m間均視為正確)

（3）漸近線③表示B的重力勢能隨位置變化關(guān)系，即

x=x0時，有

小球A、B所帶電荷量的乘積

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，線圈L的自感系數(shù)很大，且其直流電阻為R，電源電動勢為E，內(nèi)阻忽略不計，L1、L2、L3是三個完全相同的小燈泡，阻值均為R，開關(guān)S閉合和斷開的過程中，燈L1、L2、L3的亮度變化情況是（ ）

A. S閉合，L2、L3先亮后逐漸變暗，L1后亮且亮度逐漸變亮

B. S閉合，L2、L3先亮且亮度不變，L1后亮且亮度逐漸變亮

C. S斷開，L2、L3逐漸熄滅

D. S斷開，L2、L3閃亮一下逐漸熄滅

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為3m、半徑為R的光滑半圓形槽靜置于光滑水平面上，A、C為半圓形槽槽口對稱等高的兩點，B為半圓形槽的最低點。將一可視為質(zhì)點、質(zhì)量為m的小球自左側(cè)槽口A點自由釋放，小球沿槽下滑的過程中，不計空氣阻力，下列說法正確的是( )

A. 小球和半圓形槽組成的系統(tǒng)機械能守恒、動量守恒

B. 小球剛好能夠到達半圓形槽右側(cè)的C點

C. 半圓形槽速率的最大值為

D. 半圓形槽相對于地面位移大小的最大值為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(9分)某同學用如圖所示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”。彈簧測力計A掛于固定點P，下端用細線掛一重物M。彈簧測力計B的一端用細線系于 O點，手持另一端向左拉，使結(jié)點O靜止在某位置。分別讀出彈簧測力計A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和拉線的方向。

(1)本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為_______N。

(2)下列不必要的實驗要求是_________。(請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母)

A．應(yīng)測量重物M所受的重力

B．彈簧測力計應(yīng)在使用前校零

C．拉線方向應(yīng)與木板平面平行

D．改變拉力，進行多次實驗，每次都要使O點靜止在同一位置

（3）某次實驗中，該同學發(fā)現(xiàn)彈簧測力計A的指針示數(shù)稍稍超出量程，請你提出一個解決辦法。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩位學生課外研究簡諧繩波的特點，P1、P2 是處于繩波兩端的兩個波源，波源的振動頻率均為f，振幅均為Y，某時刻P1 發(fā)出的波恰好傳到c，P2 發(fā)出的波恰好傳到a，圖中只畫出了此時刻兩列波在ac 部分的疊加波形，P1a間、P2c 間波形沒有畫出，下列說法正確的是（ ）

A. a、b、c 三點是振動減弱點

B. a、c是振動減弱點，b是振動加強點，振幅為2Y

C. 再經(jīng)過時間，b處質(zhì)點距離平衡位置最遠

D. 再經(jīng)過時間，ac 間的波形是一條直線

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用a、b兩種單色光分別照射處于基態(tài)的一群氫原子，用a光照射時，氫原子輻射出6種不同頻率的光子，用b光照射時，氫原子輻射出3種不同頻率的光子，則a、b兩種單色光的特性下列說法正確的是

A. 以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后，b光的側(cè)移量大

B. a、b兩種單色光分別照射同一光電管，且都產(chǎn)生了光電效應(yīng)，則a光的遏止電壓大

C. a、b兩種單色光相遇能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象

D. a、b兩種單色光都能產(chǎn)生多普勒和偏振現(xiàn)象

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)固定的半圓弧軌道兩端點M、N連線水平，將一輕質(zhì)小環(huán)套在軌道上，一細線穿過輕環(huán)，一端系在M點，另一端系一質(zhì)量為m的小球，不計所有摩擦，重力加速度為g，小球恰好靜止在圖示位置，下列說法疋確的是

A. 軌道對輕環(huán)的支持力大小為mg

B. 細線對M點的拉力大小為

C. 細線對輕環(huán)的作用力大小為

D. N點和輕環(huán)的連線與豎直方向的夾角為30°

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲為一臺小型發(fā)電機構(gòu)造示意圖，內(nèi)阻r＝5.0 Ω，外電路電阻R＝95 Ω，電路中其余電阻不計。發(fā)電機內(nèi)的矩形線圈在勻強磁場中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動，線圈匝數(shù)n＝100。轉(zhuǎn)動過程中穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間t按正弦規(guī)律變化，如圖乙所示，（π=3.14，）則

A. 該小型發(fā)電機的電動勢的最大值為200 V

B. t＝3.14×10－2 s時，磁通量的變化率為2Wb/s

C. t＝3.14×10－2 s時，串聯(lián)在外電路中的交流電流表的讀數(shù)為2 A

D. t＝3.14×10－2 s時，串聯(lián)在外電路中的交流電流表的讀數(shù)為1.4A

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，固定于水平面的U形導(dǎo)線框abcd處于豎直向下、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，導(dǎo)線框兩平行導(dǎo)軌間距為l，左端接一電阻R。一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒MN垂直導(dǎo)線框放置。

（1）若導(dǎo)體棒沿導(dǎo)線框以速度v向右做勻速運動。請根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=，推導(dǎo)金屬棒MN中的感應(yīng)電動勢E。

（2）若將導(dǎo)體棒與重物A用不可伸長的細線相連，細線繞過定滑輪，導(dǎo)體棒與滑輪之間的細線保持水平，如圖2所示。靜止釋放重物，重物將通過細線拉動導(dǎo)體棒開始運動，運動過程中導(dǎo)體棒不會與定滑輪發(fā)生碰撞。若重物A的質(zhì)量也為m，不計細線的質(zhì)量以及一切摩擦。

i）在圖3中定性畫出導(dǎo)體棒MN的速度v隨時間t變化的圖象；

ii）當重物從靜止開始下落，下落的高度為h時，重物的速度為v，此時導(dǎo)體棒的速度還沒有達到穩(wěn)定，在此過程中，求：

a. 電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；

b. 導(dǎo)體棒的運動時間。

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