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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(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UMNE3q

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:kQqL2=kQ2qL+r2,
解得r=(2-1)L.
因?yàn)橥饬朔妶?chǎng)力做功△E,則有:-qUMN-2qUMN=-△E,
解得UMN=E3q
故答案為:(2-1)L,E3q

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
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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v022g
D.AB兩點(diǎn)電勢(shì)差為UAB=2mgHh+mv022q

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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重的k1和k2倍,最大速率分別為v1和v2,則( �。�
A.v2=k1v1B.v2=k2v1C.v2=k2k1v1D.v2=k1k2v1

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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)光電門之間的高度h,并計(jì)算出小鐵球通過(guò)兩光電門間的平均速度¯v
③保持光電門1的位置不變,改變光電門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¯v
④在如圖2中畫出¯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)兩光電門間平均速度¯v的表達(dá)式為¯v=v0+12gt;(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)紙上畫出¯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
¯v(m/s)1.451.681.892.052.212.35
(3)根據(jù)¯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=kQ2R2,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.E1kQ4R2B.E2=kQ4R2C.E3kQ4R2D.E4=kQ4R2

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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23
D.F1與F2大小之比為65

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