如图所示.一质量为m 的塑料球形容器放在桌面上.它的内部有一劲度系数为k的轻弹簧.弹簧直立地固定于容器内壁的底部.弹簧上端经绝缘物系住一只带正电q.质量也为m的小球静止.现从加一个向上的场强为E的匀强电场起.到容器对桌面压力减为零时为止.求: (1)小球的电势能改变量,(2)容器对桌面压力减为零时小球的速度大小. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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(10分)如图所示，一质量为m 的塑料球形容器放在桌面上，它的内部有一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧直立地固定于容器内壁的底部，弹簧上端经绝缘物系住一只带正电q、质量也为m的小球静止，现从加一个向上的场强为E的匀强电场起，到容器对桌面压力减为零时为止。求：

（1）小球的电势能改变量；

（2）容器对桌面压力减为零时小球的速度大小。

解析：

（1）未加电场时，弹簧压缩了　　　（1分）

容器对桌面压力减为零时，弹簧的伸长量　　　（1分）

小球向上移动 x=x₁+x₂=　　　　　　　　　（1分）

小球的电势能减少了（3分）

（2）弹簧初态的压缩量与末态的伸长量相等，故弹性势能的改变量为零.因此电势能的减少量等于小球的动能和重力势能的增量。

即（2分）

（2分）

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⑵线框从图示位置时转过90°的过程中电阻R上产生的热量和通过电阻R的电荷量