3.如圖所示,虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4,相鄰的等勢面之間的電勢差相等,其中等勢面3的電勢為0.一帶正電的點(diǎn)電荷在靜電力的作用下運(yùn)動,經(jīng)過a、b點(diǎn)時的動能分別為26ev和5ev.當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動到等勢面3位置時的動能為12ev,當(dāng)該電荷運(yùn)動到某一位置,其電勢能變?yōu)?8ev時,它們動能應(yīng)為20ev.

分析 只有電場力做功,電勢能和動能之和守恒,根據(jù)電場力做功公式W=qU,分析電勢能變化的關(guān)系,求出點(diǎn)電荷運(yùn)動到等勢面3位置時的動能,再確定出點(diǎn)電荷的總能量,即可求得其電勢能變?yōu)?8ev時的動能.

解答 解:已知點(diǎn)電荷經(jīng)過a、b點(diǎn)時的動能分別為26eV和5eV;
圖中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4,相鄰的等勢面之間的電勢差相等,根據(jù)電場力做功公式W=qU,知電場力做功相等,動能的減小量相等,故電荷經(jīng)過相鄰兩個等勢面時的動能減小量為△Ek=$\frac{26-5}{3}$eV=7eV,故經(jīng)過等勢面3時的動能為Ek3=Eka-14eV=12eV;
據(jù)題,等勢面3的電勢為0,點(diǎn)電荷經(jīng)過等勢面3時的電勢能為0,所以點(diǎn)電荷的總能量為 E=Ek3=12eV
只有電場力做功,電勢能和動能之和守恒,其電勢能變?yōu)?Ep=-8eV時,動能應(yīng)為 Ek′=E-Ep=20eV
故答案為:12,20.

點(diǎn)評 “在只有電場力做功的條件下動能和電勢能的總和保持不變;相鄰等勢面之間的電勢差相同”是我們解決此類問題時的突破口,要掌握電場力做功公式W=qU,運(yùn)用能量守恒定律研究這類問題.

練習(xí)冊系列答案
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13.在不同高度同時釋放兩個鉛球(不計空氣阻力),則在均未落地前兩者(  )
A.在任一時刻具有相同的加速度、位移和速度
B.落地的時間間隔取決于兩鉛球釋放時的高度
C.在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)位移之比都為1:4:9
D.取其中一個鉛球為參考系則另一鉛球處于靜止?fàn)顟B(tài)

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14.最近某報道稱某一段道路上,有一輛汽車和自行車追尾相撞事件,情況是這樣的:當(dāng)時汽車正以v=72km/h速度向前行使,司機(jī)發(fā)現(xiàn)正前方△x=45m處有一以v=6km/h的速度與汽車同方向勻速行駛的自行車,司機(jī)以a=2m/s2的加速度開始剎車,最終還是發(fā)生了追尾事故,請你判斷一下停下此新聞是真是假.某同學(xué)解法如下:
[解析]
汽車速度減小為0所用時間t=$\frac{{v}_{0}}{a}$=10s
在10s內(nèi)汽車前進(jìn)的位移為X1=$\frac{{v}_{0}t}{2}$=100m
10s內(nèi)自行車前進(jìn)的位移為x2=vt=60m
由于x2+△x=105m>x1所以汽車停止運(yùn)動時,自行車位于汽車之前,
所以該同學(xué)從中得出不可能發(fā)生車禍.由此判斷此新聞是假的.
(1)你認(rèn)為該同學(xué)判斷是否正確,請分析之.
(2)如果發(fā)生追尾事故,請你計算出從汽車減速到兩車追尾所有的時間;如果不發(fā)生追尾事故,請你計算出兩車運(yùn)動過程中的最小距離.

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11.2015年7月24日,美國宣布開普勒空間望遠(yuǎn)鏡最新發(fā)現(xiàn)迄今最接近“另一個地球”的系外行星,該行星名稱為Kep1er-452b,某同學(xué)提出了一個測量Kep1er-452b半徑的方案:先讓飛船在Kep1er-452b引力的作用下在Kep1er-452b表面附近繞Kep1er-452b做勻速圓周運(yùn)動,記下環(huán)繞一周所用的時間T,然后回到Kep1er-452b表面,從高h(yuǎn)處自由落下一個小球,記錄小球下落的時間t,由此可測得Kep1er-452b的半徑為( 。
A.$\frac{h{T}^{2}}{2{t}^{2}}$B.$\frac{h{T}^{2}}{4{t}^{2}}$C.$\frac{h{T}^{2}}{2{π}^{2}{t}^{2}}$D.$\frac{hT}{2{π}^{2}t}$

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18.如圖所示,A、B是負(fù)點(diǎn)荷電場中的一條電場線上的兩點(diǎn),q是一個正檢驗電荷,若正電荷q只受電場力作用,則下列說法中正確的是( 。
A.A點(diǎn)的場強(qiáng)大B.B點(diǎn)的電勢高
C.q從A點(diǎn)移到B點(diǎn),它的電勢能增加D.q從A點(diǎn)移到B點(diǎn),它的機(jī)械能增加

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8.如圖甲所示,水波傳到兩板間的空隙發(fā)生了明顯的衍射,若不改變小孔的尺寸,只改變擋板的位置或方向,如圖乙中的(a)、(b)、(c)、(d),則下列判斷正確的是(  )
A.只有 (a)能發(fā)生明顯衍射B.只有(a)(b)能發(fā)生明顯衍射
C.(a)、(b)、(c)、(d)均能發(fā)生明顯衍射D.(a)、(b)、(c)、(d)均不能發(fā)生明顯衍射

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A.航天器的軌道半徑為$\frac{θ}{s}$B.航天器的環(huán)繞周期為$\frac{θt}{2π}$
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