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(15分)如图所示,在A点固定一正电荷,电量为Q,在离A高度为H的C处由静止释放...

(15分)如图所示,在A点固定一正电荷,电量为Q,在离A高度为H的C处由静止释放某带同种电荷的液珠,开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g。已知静电常量为k,两电荷均可看成点电荷,不计空气阻力。求:

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(1)液珠的比荷

(2)液珠速度最大时离A点的距离h。

(3)若已知在点电荷Q的电场中,某点的电势可表示成满分5 manfen5.com,其中r为该点到Q的距离(选无限远的电势为零)。求液珠能到达的最高点B离A点的高度rB

 

(1) q/m=2gh2/kQ    (2) h=  H    (3) rB=2H  【解析】 试题分析:(1) 设液珠的电量为q,质量为m,由题意知,当液珠在C点时  kQq/H2-mg=mg           比荷为q/m=2gh2/kQ  (2)当液珠速度最大时,kQq/h2=mg 得 h=H (3) 设BC间的电势差大小UCB,由题意得 UCB=φC-φB=kQ/H-kQ/rB 对由释放至液珠到达最高点(速度为零)的全过程应用动能定理得 qUCB-mg(rB-H)=0 即 q(kQ/H-kQ)/rB -mg(rB-H)=0  将第(1)问的结果代入化简  rB2-3HrB+2H2=0  解得: rB=2H   rB′=H(舍去)   考点:本题考查牛顿第二定律、电势差与电势大小关系、电场力做功的应用。
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考点分析:
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(12分)2008年9月25日21时10分,神舟七号飞船成功发射,共飞行2天20小时27分钟,绕地球飞行45圈后,于9月28日17时37分安全着陆.航天员翟志刚着“飞天”舱外航天服,在刘伯明的配合下,成功完成了空间出舱活动,进行了太空行走.出舱活动结束后,释放了伴飞卫星,并围绕轨道舱进行伴飞试验.神舟七号是由长征—2F运载火箭将其送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上,实施变轨后,进入预定圆轨道,其简化的模拟轨道如图所示.假设近地点A距地面高度为h,飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t,地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,试求:

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(1)飞船在近地点A的加速度aA大小;

(2)飞船在预定圆轨道上飞行速度v的大小.

 

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(12分)总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下,经过2s后拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t图像,试根据图像求:(g取10m/s2

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(1)t=1.3s时运动员的加速度和所受阻力的大小;

(2)估算前14s内运动员下落的高度及克服阻力做的功.

 

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(11分)用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.已知m1= 50g 、m2=150g ,则(g取9.8m/s2,所有结果均保留三位有效数字)

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(1)在纸带上打下记数点5时的速度v  =         m/s;

(2)在打点0~5过程中系统动能的增量△EK =      J,系统势能的减少量△EP =       J;

(3)若某同学作出满分5 manfen5.com图像如图,则当地的实际重力加速度g =        m/s2

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(9分)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示.

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(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示.计时器打点的时间间隔为0.02 s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离.该小车的加速度a =________m/s2.(结果保留两位有效数字)

(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度.小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表:

砝码盘中砝码总重力F/N

0.196

0.392

0.588

0.784

0.980

加速度a/(m·s2)

0.69

1.18

1.66

2.18

2.70

请根据实验数据在图中作出a-F的关系图象.

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(3)根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点,请说明主要原因.

 

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真空中有一半径为r0的带电金属球壳,通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图,r表示该直线上某点到球心的距离,r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离。下列说法中正确的是  (     )

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A.A点的电势低于B点的电势

B.A点的电场强度方向由A指向B

C.A点的电场强度大于B点的电场强度

D.正电荷沿直线从A移到B的过程中,电场力做负功

 

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