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如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为...

manfen5.com 满分网如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和-Q,A、B相距为2d.MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的可视为点电荷的带电小球,质量为m、电荷量为+q,(此电荷不影响电场的分布.),现将小球从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球向下运动到O点时速度为v,已知CO=d,MN与AB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g.
求:
(1)C、O间的电势差U;
(2)O点处的电场强度E的大小;
(3)小球经过与点电荷B等高的D点时的速度.
要求解电势差,我们应该去想电势差与电场力做功的关系, 要求解电场力做功我们想到运用动能定理. 一个物理量的求解我们应该去找出与这个物理量有关的已知物理量,可以根据所求的物理量反向思考. 小球p经过O点时受力分析,根据电场强度的定义式求解电场强度. 对于变加速直线运动求速度,我们应该首选动能定理求解. 【解析】 (1)小球p由C运动到O时,由动能定理, 得:mgd+qUC0=mv2-0① ∴UCO=② (2)小球p经过O点时受力分析, 由库仑定律得:F1=F2=k 它们的合力为:F=F1cos45°+F2cos45°=③ ∴O点处的电场强度E==,④ (3)小球p由O运动到D的过程,由动能定理得:mgd+qUOD=m-mv2  ⑤ 由电场特点可知:UCO=UOD ⑥ 联立①⑤⑥解得:vD=v 答:(1)C、O间的电势差UCO是 (2)O点处的电场强度E的大小是; (3)小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度是v.
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考点分析:
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①做好实验准备后,先用两个弹簧秤把橡皮条的结点拉到某一位置O,此时需要记录的是__________________
②图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是______
③本实验采用的科学方法是______
A.理想实验法       B.等效替代法           C.控制变量法      D.建立物理模型法
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A.电压表0-3V,内阻10kΩ
B.电压表0-15V,内阻50kΩ
C.电流表0-0.6A,内阻0.05Ω
D.电流表0-3A,内阻0.01Ω
E.滑动变阻器,0-10Ω
F.滑动变阻器,0-100Ω
①从图1中读出金属丝的直径为______mm
②要求较准确地侧出其阻值,电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______.(填序号)
③实验中他的实物接线如图3所示,请指出该同学实物接线中的两处明显错误.
错误1______
错误2______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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