14.如圖所示,C為固定的、電荷量為Q的正點(diǎn)電荷,A、B兩點(diǎn)在C的正上方和C相距分別為h和0.25h,將另一質(zhì)量為m、帶電量未知的點(diǎn)電荷D從A點(diǎn)由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度正好又變?yōu)榱悖舸穗姾稍贏點(diǎn)處的加速度為$\frac{1}{2}$g,g為重力加速度,靜電力常量為k.
(1)判斷點(diǎn)電荷D的電性;
(2)求點(diǎn)電荷D所帶的電荷量及其在B點(diǎn)處的加速度大。

分析 Q為固定的正點(diǎn)電荷,另一點(diǎn)電荷從 A點(diǎn)由靜止釋放,由于庫(kù)侖斥力作用,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度正好又變?yōu)榱悖畡t由庫(kù)侖定律與牛頓第二定律可求出電荷在A處的加速度,從而再次列出牛頓第二定律可求出電荷在B處的加速度.

解答 解:(1)由于點(diǎn)電荷D由A到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,是先加速,后減速,故其必為正電荷;
(2)設(shè)其電荷量為q,由牛頓第二定律:
在A點(diǎn)時(shí),則有:mg-$\frac{kQq}{{h}^{2}}=m•\frac{g}{2}$
解得:q=$\frac{mg{h}^{2}}{2kQ}$
設(shè)該電荷在B點(diǎn)時(shí)的加速度大小為aB,則有:
$\frac{kQq}{(0.25h)^{2}}-mg=m{a}_{B}$
解得:aB=7g,方向豎直向上;
 答:(1)點(diǎn)電荷D帶正電;
(2)點(diǎn)電荷D所帶的電荷量$\frac{mg{h}^{2}}{2kQ}$,在B點(diǎn)處的加速度大小7g,方向豎直向上.

點(diǎn)評(píng) 本題是庫(kù)侖定律與牛頓第二定律,同時(shí)還涉及電場(chǎng)力做功的綜合運(yùn)用.另一點(diǎn)電荷在點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中受到變化的庫(kù)侖力,加速度大小是變化的.

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:計(jì)算題

4.歐姆表內(nèi)部使用1.5V 干電池一節(jié),將兩表筆短接時(shí),表針剛好指于0Ω 處,此時(shí)有30mA的電流流過(guò)表筆.如用此擋測(cè)某一電阻,指針恰好指在刻度盤(pán)的正中間,則:
(1)該電阻阻值為多大?
(2)若用此擋測(cè)兩個(gè)串聯(lián)起來(lái)的這樣的電阻,則通過(guò)表筆的電流是多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.甲、乙兩車某時(shí)刻由同一地點(diǎn)沿同一方向開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng),若以該時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),得到兩車的位移-時(shí)間(x-t)圖象如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.t1時(shí)刻甲車加速度大于乙車加速度
B.甲車追上乙車以前t1時(shí)刻兩車相距最遠(yuǎn)
C.0~t1時(shí)間內(nèi),乙車的平均速度等于甲車的平均速度
D.t1時(shí)刻兩車的速度剛好相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

2.如圖所示,物體A、B放在物體C上,水平力F作用與A,使A、B、C一起勻速運(yùn)動(dòng),各接觸面間的摩擦力的情況是( 。
A.A對(duì)C有向左的摩擦力B.C對(duì)B有向左的摩擦力
C.物體C受到一個(gè)摩擦力的作用D.C對(duì)地面有向右的摩擦力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.關(guān)于電場(chǎng)和電場(chǎng)線,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.電場(chǎng)是電荷周圍空間實(shí)際存在的物質(zhì)
B.電場(chǎng)是為了便于研究電荷的運(yùn)動(dòng)而引入的理想模型
C.在某電場(chǎng)中,電場(chǎng)線越密集的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度越小
D.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線可以彎曲

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

19.用圖(a)電路圖測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻,其中R0為保護(hù)電阻.
(1)在將R0接入電路前,用多用電表測(cè)量其阻值,操作如下:
A、將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到“Ω×1”擋,紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針停在歐姆刻度線的零刻度線處.
B、再將紅、黑表筆分別接在R0的兩端,測(cè)量結(jié)果圖(b)所示,則R0的阻值為16Ω.
(2)利用電壓表、電流表的示數(shù)描點(diǎn)得到圖(c)所示U-I圖象,則電源電動(dòng)勢(shì)E=1.50V,內(nèi)阻r=0.6Ω(計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

6.如圖所示,質(zhì)量m=10kg 的木箱,放在粗糙水平面上,木箱與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.現(xiàn)對(duì)木箱施加一個(gè)斜向上的與水平方向成θ=37°、大小為F=50N 的恒定拉力作用,木箱由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),求(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)木箱的加速度大小
(2)木箱在3s 內(nèi)發(fā)生的位移.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

14.如圖所示,質(zhì)量m=10kg的物體在水平面上向左運(yùn)動(dòng),物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,與此同時(shí)物體受到一個(gè)水平向右的推力F=30N的作用,則物體產(chǎn)生的加速度是(g取為10m/s2)( 。
A.1m/s2,水平向右B.2m/s2,水平向左C.5m/s2,水平向右D.2m/s2,水平向右

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

15.一般地說(shuō),用電器的工作電壓并不等于額定電壓.家庭里通常不備電壓表,但可以借助電能表測(cè)出用電器的實(shí)際工作電壓.現(xiàn)在電路中只接入一個(gè)電熱水壺,壺的銘牌和電能表的銘牌分別如圖所(a)和(b)所示.測(cè)得電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)125轉(zhuǎn)的時(shí)間為121秒,求:
(1)此電熱水壺的電阻是多少
(2)此時(shí)加在電熱水壺上的實(shí)際電壓.

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