如圖所示,帶電荷量為Q的正點(diǎn)電荷固定在傾角為30°的光滑絕緣斜面底部的C點(diǎn),斜面上有A、B兩點(diǎn),且A、B和C在同一直線上,A和C相距為L(zhǎng),B為AC中點(diǎn).現(xiàn)將一帶電小球從A點(diǎn)由靜止釋放,當(dāng)帶電小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度正好又為零,已知帶電小球在A點(diǎn)處的加速度大小為
g
4
,靜電力常量為k,求:
(1)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的加速度大小.
(2)B和A兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(用Q和L表示).

(1)根據(jù)牛頓第二定律和庫(kù)侖定律得:
帶電小球在A點(diǎn)時(shí)有:
mgsin 30°-k
Qq
L2
=maA
帶電小球在B點(diǎn)時(shí)有:
k
Qq
(
L
2
)2
-mgsin 30°=maB
且aA=
g
4
,可解得:aB=
g
2

(2)由A點(diǎn)到B點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理得:
mgsin 30°?
L
2
-UBA?q=0
由mgsin 30°-k
Qq
L2
=m?aA=m
g
4

可得:
1
4
mg=k
Qq
L2

可求得:UBA=k
Q
L

答:
(1)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的加速度大小為
g
2

(2)B和A兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為k
Q
L
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在光滑絕緣的水平直軌道上有兩個(gè)帶電小球a和b,a球質(zhì)量為2m、帶電量為+q,b球質(zhì)量為m、帶電量為+2q,兩球相距較遠(yuǎn)且相向運(yùn)動(dòng).某時(shí)刻a、b球的速度大小依次為v和1.5v,由于靜電斥力的作用,它們不會(huì)相碰.則下列敘述正確的是( 。
A.兩球相距最近時(shí),速度大小相等、方向相反
B.a(chǎn)球和b球所受的靜電斥力對(duì)兩球始終做負(fù)功
C.a(chǎn)球一直沿原方向運(yùn)動(dòng),b球要反向運(yùn)動(dòng)
D.a(chǎn)、b兩球都要反向運(yùn)動(dòng),但b球先反向

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,Q為固定的正點(diǎn)電荷(Q未知),A、B兩點(diǎn)在Q的正上方和Q相距分別為h和0.25h,將另一電量為q,質(zhì)量為m的正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)由靜止釋放,在A點(diǎn)處的加速度大小為
3
4
g
,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度正好變?yōu)榱悖畡t此電荷在B點(diǎn)處的加速度為_(kāi)_____(用g表示);A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為_(kāi)_____(用m、g、h和q表示)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,P、Q是兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷,它們連線的中點(diǎn)是O,A、B是中垂線上的兩點(diǎn),OA=AB,用EA、EB、φA、φB分別表示A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì).則( 。
A.EA一定大于EB,φA一定大于φB
B.EA一定大于EB,φA一定等于φB
C.EA不一定大于EB,φA一定等于φB
D.EA不一定大于EB,φA不一定大于φB

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

半徑為R,均勻帶正電荷的球體在空間產(chǎn)生球?qū)ΨQ的電場(chǎng);場(chǎng)強(qiáng)大小沿半徑分布如圖所示.圖中E0已知,E-r曲線下O-R部分的面積等于R-2R部分的面積.
(1)寫出E-r曲線下面積所表示物理量的單位;
(2)求秋心與球表面間的電勢(shì)差U;
(3)質(zhì)量為m,電荷量為q的負(fù)電荷在球面處需具有多大的速度可以剛好運(yùn)動(dòng)到2R處?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在XOY平面內(nèi)有一個(gè)以O(shè)為圓心,半徑為R的圓,P為圓周上的一點(diǎn),半徑OP與x軸成θ角.若空間存在沿y軸正方向場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),則O、P兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UOP可表示為( 。
A.ERcosθB.-ERcosθC.ERsinθD.-ERsinθ

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖,豎直平行直線為勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線,方向未知,質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子以初速度v0從A點(diǎn)垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng),該粒子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)中的B點(diǎn),不考慮帶電粒子的重力.
(1)試確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向.
(2)若已知電場(chǎng)強(qiáng)度為E,粒子過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向夾角為60°,試求到B點(diǎn)時(shí)的速度大小及從A到B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一質(zhì)量為m的帶正電荷的滑塊(可以看成質(zhì)點(diǎn))靜止于絕緣的球殼內(nèi),滑塊所在位置與豎直方向的圓心角為θ.當(dāng)在球心O處放一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷后,滑塊仍靜止.則此時(shí)關(guān)于該滑塊的受力,下列分析正確的是(當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間)( 。
A.滑塊可能只受重力、電場(chǎng)力、摩擦力共三個(gè)力的作用
B.滑塊對(duì)球殼的作用力方向可能豎直向下
C.滑塊所受電場(chǎng)力大小可能為mgcosθ
D.滑塊所受的摩擦力大小一定為mgsinθ

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,a、b分別為x、y軸上兩點(diǎn),它們與原點(diǎn)O的距離相等,一束電子以初速度v0垂直于x軸從a點(diǎn)射入,由于勻強(qiáng)電場(chǎng)的作用,電子束恰好從b點(diǎn)射出,求電子從b點(diǎn)射出時(shí)的速度大。

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