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如图所示,倾角为30°的直角三角形底边长为2l,底边外在水平位置,斜边为光滑绝缘...

如图所示,倾角为30°的直角三角形底边长为2l,底边外在水平位置,斜边为光滑绝缘导轨,现在底边中点O处固定一正电荷Q,让一个质量为m的带正电荷q从斜面顶端A沿斜面滑下(始终不脱离斜面),已测得它滑到仍在斜边上的垂足D处的速度为v,加速度为a,方向沿斜面向下,问该质点滑到斜边底端C点时的速度和加速度各为多少?

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根据几何知识分析得到B、C、D三点在以O为圆心的同一圆周上,三点的电势相等,电荷q从D到C过程中只有重力做功,根据动能定理求出质点滑到斜边底端C点时的速度.分析质点q在C点的受力情况,根据牛顿第二定律和库仑定律求出质点滑到斜边底端C点时加速度. 【解析】 由题,BD⊥AC,O点是BC的中点,根据几何知识得到B、C、D三点在以O为圆心的同一圆周上,三点在点电荷Q产生的电场中是等势点,所以,q由D到C的过程中电场中电场力作功为零. 由动能定理得: 而,vC= 质点在D点受三个力的作用;电场F,方向由O指向D点;重力mg,方向竖直向下;支持力N,方向垂直于斜面向上.由牛顿第二定律,有    mgsin30°-Fcos30°=ma…① 质点在C受三个力的作用;电场F,方向由O指向C点;重力mg,方向竖直向下;支持力N,方向垂直于斜面向上.由牛顿第二定律,有    mgsin30°+Fcos30°=maC…② 由①②得,aC=g-a 答:质点滑到斜边底端C点时的速度和加速度各为、g-a.
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考点分析:
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如图所示,在匀强电场中有a,b,c三点,这三点连线组成一个直角三角形,ab边和电场线平行,长为3cm,a点离A板1cm,电源电压为2V,B板接地.问:
(1)ab、bc、ac间电势差各为多少?
(2)一个电子在a点具有的电势能为多少?
(3)使一个电子从a点沿斜边移到c点时,电场力做功多少?

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A.速率先增大后减小
B.速率先减小后增大
C.电势能先减小后增大
D.电势能先增大后减小
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A.保持K闭合,A板向B板靠近,则θ增大
B.保持K闭合,A板向B板靠近,则θ不变
C.断开K,A板向B板靠近,则θ增大
D.断开K,A板向B板靠近,则θ不变
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如果在某电场中将5.0×10-8C的电荷由A点移到B点,电场力做功为6.0×10-3J,那么( )
A.A、B两点间的电势差是1.2×105V
B.A、B两点间的电势差是3.0×10-10V
C.若将2.5×10-8C的电荷由A点移到B点,电场力做3.0×10-3J的功
D.若将2.5×10-8C的电荷由A点移到B点,电荷将克服电场力做3.0×10-3J的功
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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