5．如圖所示，光滑絕緣的水平桌面上，固定著一個(gè)帶電量為+Q的小球P，帶電量分別為-q和+2q的小球M和N由絕緣細(xì)桿相連，靜止在桌面上，P與M相距L，P、M和N均視為點(diǎn)電荷，則M與N的距離為（$\sqrt{2}$-1）L，若將M與N繞絕緣桿的中點(diǎn)在水平面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)180°，外力克服電場(chǎng)力做功△E，則+Q的電場(chǎng)在絕緣桿兩端的電勢(shì)差UMN為$\frac{△E}{3q}$．

分析 對(duì)M、N分析，抓住MN處于平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡，結(jié)合庫(kù)侖定律求出M、N間的距離．根據(jù)電場(chǎng)力做功的代數(shù)和，結(jié)合電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系求出M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差．

解答 解：對(duì)M、N分別受力分析，根據(jù)庫(kù)侖定律，因?yàn)镸、B處于平衡，設(shè)M與N間距為r，則有：$k\frac{Qq}{{L}^{2}}=k\frac{Q•2q}{（L+r）^{2}}$，
解得r=（$\sqrt{2}$-1）L．
因?yàn)橥饬朔妶?chǎng)力做功△E，則有：-qUMN-2qUMN=-△E，
解得${U}_{MN}=\frac{△E}{3q}$．
故答案為：（$\sqrt{2}$-1）L，$\frac{△E}{3q}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查了平衡以及電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系，知道電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系，知道△E為克服電場(chǎng)力做功的代數(shù)和．難度中等．

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：解答題

15．如圖所示，一小物塊從傾角θ=37°的斜面上的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始滑下，最后停在水平面上的C點(diǎn)．已知小物塊的質(zhì)量m=0.10kg，小物塊與斜面和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25，A點(diǎn)到斜面底端B點(diǎn)的距離L=0.50m，斜面與水平面平滑連接，小物塊滑過(guò)斜面與水平面連接處時(shí)無(wú)機(jī)械能損失．取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．求：
（1）小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度；
（2）BC間的距離；
（3）小物塊從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)1.0s時(shí)的速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

16．在水平地面上固定一帶正電小球M，另有一帶電量為q（q＞0）、質(zhì)量為m的小球N，從M球正上方H高處的A點(diǎn)以初速度v0豎直向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其運(yùn)動(dòng)至離地面高h(yuǎn)處的B點(diǎn)時(shí)返回．若小球N始終在豎直方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不計(jì)空氣阻力，兩小球帶電量保持不變且可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．小球N向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，可能一直減速，且加速度大小一直在增大
B．小球N向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，系統(tǒng)的機(jī)械能一直增加
C．小球N向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，最高只能到達(dá)A點(diǎn)上方$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{2g}$處
D．AB兩點(diǎn)電勢(shì)差為UAB=$\frac{2mg（H-h）+m{{v}_{0}}^{2}}{2q}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

13．地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道半徑為1.49×1011m，公轉(zhuǎn)的周期是3.16×107s，太陽(yáng)的質(zhì)量是多少？（已知萬(wàn)有引力常數(shù)G=6.67×10-11Nm2/kg2）（計(jì)算結(jié)果保留1位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

20．某輛汽車(chē)以相同功率在兩種不同的水平路面上行駛，受到的阻力分別為車(chē)重的k1和k2倍，最大速率分別為v1和v2，則（　�。�
A．v2=k1v1B．v2=k2v1C．v2=$\frac{{k}_{2}}{{k}_{1}}$v1D．v2=$\frac{{k}_{1}}{{k}_{2}}$v1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

10．某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖1所示裝置來(lái)測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣�，主要操作如下�?br />
①由靜止釋放小鐵球，用光電計(jì)時(shí)器記錄小鐵球在兩個(gè)光電門(mén)間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；
②用刻度尺測(cè)量出兩個(gè)光電門(mén)之間的高度h，并計(jì)算出小鐵球通過(guò)兩光電門(mén)間的平均速度$\overline{v}$；
③保持光電門(mén)1的位置不變，改變光電門(mén)2的位置，重復(fù)①的操作．測(cè)出多組（h，t），計(jì)算出對(duì)應(yīng)的平均速度$\overline{v}$；
④在如圖2中畫(huà)出$\overline{v}$-t圖象．
請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)，回答如下問(wèn)題：
（1）設(shè)小鐵球到達(dá)光電門(mén)1時(shí)的速度為v0，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．則小鐵球通過(guò)兩光電門(mén)間平均速度$\overline{v}$的表達(dá)式為$\overline{v}$=v0+$\frac{1}{2}$gt；（用v0、g和t表示）
（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如表：請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上畫(huà)出$\overline{v}$-t圖象；
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456
h（cm）10.0020.0030.0040.0050.0060.00
t（s）0.0690.1190.1590.1950.2260.255
$\overline{v}$（m/s）1.451.681.892.052.212.35
（3）根據(jù)$\overline{v}$-t圖象，可以求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.7m/s2，試管夾到光電門(mén)1的距離約為6.2cm．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

17．一半徑為R的半球面均勻帶有正電荷Q，電荷Q在球心O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小E0=$\frac{kQ}{2{R}^{2}}$，方向如圖所示．把半球面分為表面積相等的上、下兩部分，如圖甲所示，上、下兩部分電荷在球心O處產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為E1、E2；把半球面分為表面積相等的左、右兩部分，如圖乙所示，左、右兩部分電荷在球心O處產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為E3、E4．則（　　）
A．E1＜$\frac{kQ}{4{R}^{2}}$B．E2=$\frac{kQ}{4{R}^{2}}$C．E3＞$\frac{kQ}{4{R}^{2}}$D．E4=$\frac{kQ}{4{R}^{2}}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

14．如圖所示，表面粗糙、傾角為θ的固定斜面頂端安裝一定滑輪，小物塊A、B用輕繩連接并跨過(guò)滑輪．初始時(shí)刻，A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)且B不受摩擦力．現(xiàn)施加一沿斜面向下的恒力F，使B沿斜面下滑，當(dāng)質(zhì)量為m的A物塊上升h高度的過(guò)程中（不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦）（　�。�
A．A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加Fh
C．A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加FhD．物塊B重力勢(shì)能減少mgh

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

15．一靜止的物體所受到的合外力隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示，圖中F1、F2未知．已知物體從t=0時(shí)刻出發(fā)，在3t0時(shí)刻恰又返回到出發(fā)點(diǎn)，則（　�。�
A．O～to物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，to-3to物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
B．物體在F1作用下的位移與在F2作用下的位移相等
C．t0時(shí)刻物體的速度與3t0時(shí)刻物體的速度大小之比為$\frac{2}{3}$
D．F1與F2大小之比為$\frac{6}{5}$

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