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(12分)如图所示,一带正电的长细直棒水平放置,带电细直棒在其周围产生方向向外辐射状的电场,场强大小与直棒的距离成反比。在直棒上方有一长为a的绝缘细线连接了两个质量均为m的小球A、B,A、B所带电荷量分别为+q和+4q,A球距直棒的距离为a,两个球恰好处于静止状态。不计两小球之间的静电力作用,剪断细线,若A球下落的最大速度为vm,求A球下落到速度最大过程中,电场力对A球做的功。

解析试题分析:设场强
对AB整体:(4分)
当A下落速度最大时:代入k得(4分)
对A下落过程:(4分)
考点:考查了动能定理的应用 ,共点力平衡条件,

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

密立根油滴实验进一步证实了电子的存在,揭示了电荷的非连续性.如图所示是密立根实验的原理示意图,设小油滴质量为m,调节两板间电势差为U,当小油滴悬浮不动时,测出两板间距离为d.可求出小油滴的电荷量q=_______.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图所示,一质量为6kg的物块,置于水平地面上.物块与地面的动摩擦因数为0.5,然后用两根绳分别系在物块的A点和B点,A绳水平,B绳与水平面成37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2

(1)逐渐增大B绳的拉力,直到物块对地面的压力恰好为零,则此时A绳和B绳的拉力分别是多大?
(2)将A绳剪断,为了使物块沿水平面做匀速直线运动,在不改变B绳方向的情况下,B绳的拉力应为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(14分)高铁的开通给出行的人们带来了全新的旅行感受,大大方便了人们的工作与生活。高铁每列车组由七节车厢组成,除第四节车厢为无动力车厢外,其余六节车厢均具有动力系统,设每节车厢的质量均为m,各动力车厢产生的动力相同,经测试,该列车启动时能在时间t内将速度提高到v,已知运动阻力是车重的k倍.求:
⑴ 列车在启动过程中,第五节车厢对第六节车厢的作用力;
⑵ 列车在匀速行驶时,第六节车厢失去了动力,若仍要保持列车的匀速运动状态,则第五节车厢对第六节车厢的作用力变化多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

倾角为θ=30°的光滑导体滑轨A和B,上端接入一电动势E=3V、内阻r=0.2Ω的电源,滑轨间距为L=10cm,将一个质量为m=30g,电阻R=0.3Ω的金属棒水平放置在滑轨上,若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场,当闭合开关S后,金属棒刚好静止在滑轨上,如图所示,求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)一个质量为m带电荷量为+q的小球每次均以水平初速度v0自h高度做平抛运动。不计空气阻力,重力加速度为g,试回答下列问题:
(1)若在空间竖直方向加一个匀强电场,发现小球水平抛出后做匀速直线运动,求电场强度E ?
(2)撤消匀强电场,小球水平抛出至第一落地点P,则位移S的大小是多少?
(3)恢复原有匀强电场,再在空间加一个垂直纸面向外的匀强磁场,发现小球第一落地点仍然是P点,试问磁感应强度B是多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(22分)如图所示,一个长为L的绝缘板固定在水平面上.整个空间有一个水平的匀强电场.板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场.一质量为m,带电量为q的小物体(视为质点),在电场力的作用下,从板的左端P处由静止开始向右运动。小物体与绝缘板间的动摩擦因数为μ。进入磁场区域后小物体恰好做匀速运动.在小物体碰到绝缘板右端的挡板Q后被弹回.若在碰撞瞬间撤去电场,物体返回过程在磁场中仍能做匀速运动,离开磁场后则做匀减速运动,并停在C点,已知PC=L/4。

求:⑴ 小物体与挡板碰撞前后的速率v1和v2
⑵ 磁感应强度B的大小;
⑶ 电场强度E的大小和方向。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(15分)如图所示,质量M=10kg、上表面光滑的足够长木板在F=50N的水平拉力作用下以v0=5m/s初速度沿水平地面向右匀速运动,现有足够多的小铁块,它们质量均为m=1kg,将一铁块无初速地放在木板最右端,当木板运动了L=1m时,又无初速地在木板最右端放上第二个铁块,只要木板运动了L就在木板最右端无初速地放一铁块。求:(g=10m/s2)

⑴第一个铁块放上后,木板运动1m时,木板的速度多大?
⑵最终能有几个铁块留在木板上?
⑶最后一个铁块与木板右端距离多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分)如图所示,一根长L=1.5 m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E=1.0×105 N/C、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-6 C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10一6 C,质量m=1.0×10一2 kg。现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动。(静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,取g=l0 m/s2)

(1)小球B的速度最大时,距M端的高度h1为多大?
(2)小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.6l m的P点时(图中未画出P点),速度为v=1.0 m/s,若取N点的电势为零,求P点的电势

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