如圖所示,有一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),自豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的P點(diǎn)靜止下落.在距離P點(diǎn)正下方h處有一彈性絕緣擋板S(擋板不影響勻強(qiáng)電場(chǎng)的分布),小球每次與擋板S相碰后電荷量均減少到碰前的(k>1),而碰撞過程中小球的機(jī)械能不發(fā)生損失.

(1)設(shè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中,擋板S處電勢(shì)φs=0,則電場(chǎng)中P點(diǎn)的電勢(shì)φp為多少?小球在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能Ep為多少?
(2)小球從P點(diǎn)出發(fā)后到第一次反彈到最高點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力對(duì)小球做了多少功?
(3)求在以后的運(yùn)動(dòng)過程中,小球距離擋板的最大距離L.
(1)  (2)    (3)

試題分析:(1)由電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系可得,
由題設(shè)條件知擋板S處電勢(shì),可得小球在P點(diǎn)時(shí)電勢(shì),電勢(shì)能
(2)設(shè)第一次與擋板碰撞后能達(dá)到的高度為,由能量守恒可知
小球從P點(diǎn)出發(fā)到第一次碰撞后到達(dá)最高點(diǎn)過程中電場(chǎng)力對(duì)小球做的功為:
解得
(3)小球與擋板碰撞后小球所帶電荷量逐漸減小,最終電荷量減小為零,整個(gè)過程中能量守恒,由能量守恒得:,解得小球離擋板的最大距離
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個(gè)帶電小球從空中的a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中,重力做功3J,克服空氣阻力做功0.5J,電場(chǎng)力做功1J,則下列說法正確的是( )
A.小球在a點(diǎn)的重力勢(shì)能比在b點(diǎn)大3J
B.小球在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)小1J
C.小球在a點(diǎn)的動(dòng)能比在b點(diǎn)小3.5 J
D.小球在a點(diǎn)的機(jī)械能比在b點(diǎn)大0.5J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖16所示,兩光滑軌道相距L=0.5m,固定在傾角為的斜面上,軌道下端連入阻值為R=4Ω的定值電阻,整個(gè)軌道處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,一質(zhì)量m=0.1㎏的金屬棒MN從軌道頂端由靜止釋放,沿軌道下滑,金屬棒沿軌道下滑x=30m后恰達(dá)到最大速度(軌道足夠長(zhǎng)),在該過程中,始終能保持與軌道良好接觸。(軌道及金屬棒的電阻不計(jì))

(1)金屬棒下滑過程中,M、N哪端電勢(shì)高.
(2)求金屬棒下滑過程中的最大速度v.
(3)求該過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某靜電除塵器工作時(shí)內(nèi)部電場(chǎng)線分布的俯視 圖如圖,帶負(fù)電粉塵被吸附時(shí)由b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn),以下說法正確的是
A.該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)
B.a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)
C.電場(chǎng)力對(duì)粉塵做正功
D.粉塵的電勢(shì)能增大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10)如圖所示,在水平面上放置質(zhì)量為M =" 800" g的木塊,一質(zhì)量為m =" 50" g的子彈以v0 =" 170" m/s的水平速度射入木塊,最終與木塊一起運(yùn)動(dòng)。子彈與木塊相互作用的時(shí)間很短,該過程中產(chǎn)生的位移可以忽略不計(jì)。若木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ= 0.2, g =" 10" m/s2求:

(1)子彈和木塊一起運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大速度;
(2)子彈與木塊摩擦生熱Q1和地面與木塊摩擦生熱Q2的比值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,A、B是真空中的兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷,M、N、O是AB連線的垂線上的點(diǎn),且AO>OB.一帶負(fù)電的試探點(diǎn)電荷僅受電場(chǎng)力作用,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示,M、N為軌跡和垂線的交點(diǎn),設(shè)M、N兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別、,電勢(shì)分別為、 ,取無窮遠(yuǎn)為零電勢(shì).下列說法中正確的是:(   )

A.點(diǎn)電荷A一定帶正電
B.小于
C.
D.該試探點(diǎn)電荷在M處的電勢(shì)能小于N處的電勢(shì)能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示,圖中P、Q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別為EP和EQ,電勢(shì)分別為φP和φQ,則
A.EP<EQ,φPQ
B.EP>EQ,φPQ
C.EP>EQ,φPQ
D.EP<EQ,φPQ

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示為一組未知方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線,將帶電荷量為的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)沿水平線移至B點(diǎn),克服靜電力做了的功,已知A、B間的距離為。

(1)試求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB
(2)若A點(diǎn)的電勢(shì)為,試求B點(diǎn)的電勢(shì)
(3)試求該勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小E并判斷其方向。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,電動(dòng)機(jī)的繩索通過定滑輪用力F拉將位于粗糙斜面上的木箱,使之沿斜面加速向上移動(dòng)。在移動(dòng)過程中,下列說法正確的是   
A.F對(duì)木箱做的功等于木箱增加的機(jī)械能與木箱克服摩擦力所做的功之和
B.F對(duì)木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和
C.木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力勢(shì)能
D.F對(duì)木箱做的功加上重力做的功和摩擦力做的功等于木箱增加的動(dòng)能

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