分析 小球在最低点P和最高点Q时都由库仑力和重力的合力提供向心力,由向心力公式和库仑定律结合可求得小球通过最高点时的速度,再由能量守恒定律求电势能的增加量.
解答 解:在P点,根据牛顿第二定律得
F1-mg=m$\frac{{v}_{1}^{2}}{R}$
在Q点,根据牛顿第二定律得
F2+mg=m$\frac{{v}_{2}^{2}}{R}$
由题知:O′P=0.4m,O′Q=1.2m,则O′Q=3O′P
根据库仑定律可得:F1=9F2
联立解得 v2=2$\sqrt{5}$m/s
根据能量守恒定律可得:
小球从最低点P运动到最高点Q的过程中电势能的增加量△Ep=$\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}$+mg•2R
解得△Ep=2.4J.
答:小球从最低点P运动到最高点Q的过程中电势能的增加量是2.4J.
点评 解决本题的关键要明确小球圆周运动向心力的来源,知道在最高点和最低点均由合外力提供向心力,要注意挖掘隐含的关系,如库仑力的关系.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 加速器的半径越大,粒子射出时获得的动能越大 | |
B. | 粒子在磁场中运动的周期与交变电压的周期相同 | |
C. | 加速器中的电场和磁场都可以使带电粒子加速 | |
D. | 粒子获得的最大动能由交变电源的电压决定 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本物理量 | |
B. | 牛顿第一定律是理想定律,牛顿第二定律是实验定律 | |
C. | 1N•kg=1m/s2 | |
D. | 速度越大的物体越不易停止,说明速度越大的物体其惯性也就越大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 曲线运动一定是变速运动 | B. | 变速运动一定是曲线运动 | ||
C. | 曲线运动的加速度一定变化 | D. | 匀速圆周运动是匀变速运动 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量 | |
B. | 爱因斯坦提出的狭义相对论,并不是否定了经典力学 | |
C. | 开普勒发现了行星运动定律 | |
D. | 普朗克提出了能量量子说和成功解释了光电效应 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 牛顿首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系 | |
B. | 库仑发现了电流的磁效应 | |
C. | 麦克斯韦首次通过实验证实了电磁波的存在 | |
D. | 法拉第发现了电磁感应规律 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 电动机两端电压为IR | B. | 电动机的输入功率为mgv+I2R | ||
C. | 变压器原线圈中的电流为$\frac{I}{n}$ | D. | 变压器的输入功率为$\frac{IU}{n}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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