如图（a）所示，倾角θ=30°的光滑固定斜杆底端固定一电量为Q=2×10
-4C的正点电荷，将一带正电小球（可视为点电荷）从斜杆的底端（但与Q未接触）静止释放，小球沿斜杆向上滑动过程中能量随位移的变化图象如图（b）所示，其中线1为重力势能随位移变化图象，线2为动能随位移变化图象．则
（1）描述小球向上运动过程中的速度与加速度的变化情况；
（2）求小球的质量m和电量q；
（3）斜杆底端至小球速度最大处由底端正点电荷形成的电场的电势差U；
（4）在图（b）中画出小球的电势能ε 随位移s变化的图线．（取杆上离底端3m处为电势零点）
考点分析：
相关试题推荐
如图，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ角固定，轨距为d．空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B．P、M间接有阻值为3R的电阻．Q、N间接有阻值为6R的电阻，质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其有效电阻为R．现从静止释放ab，当它沿轨道下滑距离S时，达到最大速度．若轨道足够长且电阻不计，重力加速度为g．求：
（1）金属杆ab运动的最大速度；
（2）金属杆ab运动的加速度为
gsinθ 时，金属杆ab消耗的电功率；
（3）金属杆ab从静止到具有最大速度的过程中，克服安培力所做的功．
查看答案
如图所示，质量为m=5kg的摆球从图中A位置由静止开始摆下，当小球摆至竖直位置到达B点时绳子恰好被拉断．已知摆线长为L=1.6m，OA与OB的夹角为60°，悬点O与地面间的距离h
OC=4m，若不计空气阻力及一切能量损耗，g=10m/s
2，求：
（1）小球摆到B点时的速度大小；
（2）小球落地点D到C点之间的距离；
（3）若选用不同长度的绳子进行实验，仍然保证OA与OB的夹角为60°，且绳子在处于竖直方向时拉断，为了使小球的落点D与C之间的距离最远，请通过计算求绳子的长度和CD间最远距离．
查看答案
如图所示，导热汽缸固定在水平地面上，用质量为M的光滑的活塞Q封闭了一定质量热力学温度为T
1的理想气体．一不可伸长的细绳绕过定滑轮，一端拴住活塞，另一端栓着质量为m的重物．已知大气压强为p
，活塞的位置离底部距离为H，活塞的截面积为S．最初整个系统处于静止状态，（滑轮质量、滑轮轴上的摩擦和空气阻力均不计）．求：
（1）剪断细绳当系统再次稳定时，活塞的位置离底部的距离h；
（2）再次稳定后，对汽缸加热，使活塞再次回到最初的位置，此时气体的温度T
2．
查看答案
学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图（b）所示．图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能E
P、动能E
k或机械能E．试回答下列问题：
（1）在定量研究机械能守恒定律之前需要进行定性研究的实验，实验中用到图中的定位挡片，它的作用是
．（单项选择）
（A）保证小球每次从同一高度释放．
（B）保证小球每次摆到同一高度．
（C）观察受到阻挡后小球能否摆到另外一侧接近释放时的同一高度．
（D）观察受到阻挡前后小球在两侧用时是否相同．
（2）图（a）所示的实验装置中，传感器K的名称是
．
（3）图（b）的图象中，表示小球的重力势能E
P、动能E
k、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是
（按顺序填写相应图线所对应的文字）．
查看答案
如图所示是研究电源电动势和电路内、外电压关系的实验装置，电池的两极A、B与电压表2相连，位于两个电极内侧的探针a、b与电压表1相连，R是滑动变阻器，电流表A测量通过滑动变阻器的电流，置于电池内的挡板上下移动可以调节电池内阻大小，向上移动可以使内阻减小，则当电阻R的滑臂向右移动时，电压表1的示数______（选填“变大”、“变小”或“不变”，以下空格均如此）；无论R的滑臂向那边移动，挡板向哪里移动，电压表1和电压表2的示数之和______．若保持滑动变阻器R的阻值不变，将挡板向上移动，则电压表2的示数变化量△U与电流表示数变化量△I的比值______．
查看答案
