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如图所示,质量为m的小球A穿在绝缘细杆上,杆的倾角为α,小球A带正电,电荷量为q...

如图所示,质量为m的小球A穿在绝缘细杆上,杆的倾角为α,小球A带正电,电荷量为q.在杆上B点处固定一个电量为Q的正电荷.将小球A由距B竖直高度为H处无初速度释放,小球A下滑过程中电量不变.不计A与细杆间的摩擦,整个装置处在真空中,已知静电力常量k和重力加速度g.求:
(1)A球刚释放时的加速度为多大?
(2)设A球的最大速度为v,试求小球从开始运动到速度最大的过程中,小球电势能的改变量?

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(1)A球刚释放时,受到重力、沿细杆向上的库仑力和细杆的支持力,根据牛顿第二定律求解加速度. (2)A球刚释放下滑过程中,库仑力逐渐增大,当库仑力小于重力沿斜面向下的分力时,小球做加速运动;当库仑力大于重力沿斜面向下的分力时,小球做减速运动.当两力大小相等时,小球的速度最大,由库仑定律求出此时小球离B的距离,根据能量守恒定律求解小球电势能的改变量. 【解析】 (1)A球刚释放时,受到重力、沿细杆向上的库仑力和细杆的支持力,根据牛顿第二定律得       mgsinα-=ma 得到a= (2)小球A下滑过程中,当库仑力等于重力沿斜面向下的分力时,速度最大,设此时小球离B的距离为r,则有     mgsinα=  ① 从小球下滑到速度达到最大的过程中,根据能量守恒定律得  小球电势能的改变量为△Ep=mg(H-rsinα)- ② 将①代入②得 答: (1)A球刚释放时的加速度为. (2)小球从开始运动到速度最大的过程中,小球电势能的改变量是.
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考点分析:
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在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中.
备有如下器材:
A.干电池1节;
B.滑动变阻器(0~20Ω);
C.滑动变阻器(0~1kΩ);
D.电压表(0~3V);
E.电流表(0~0.6A);
F.电流表(0~3A);
G.开关、导线若干.
(1)其中滑动变阻器应选______,电流表应选______.(只填器材前的序号)
(2)为了最大限度地减小实验误差,请在虚线框中画出该实验最合理的电路图.
(3)某同学记录的实验数据如下表所示,试根据这些数据在图中画出U-I图线,根据图线得到被测电池的电动势E=______V,内电阻r=______Ω.
123456
I(A)0.100.150.200.250.300.40
U(V)1.321.261.181.131.040.93


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请分别读出下列游标卡尺的示数:
(1)______cm(2)______cm
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电荷量分别为+q、+q和-q的三个带电小球,固定在边长为a的绝缘三角形框架的三个顶点处,并置于场强为E的匀强电场中,如图所示.若此三角形绕穿过其中心O垂直于三角形所在平面的轴顺时针转过120°,则在此过程中电场力对三个小球做功的大小为( )
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A.0
B.qEa
C.2qEa
D.3qEa
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B.50W
C.60W
D.70W
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A.A灯和B灯都变亮
B.A灯、B灯都变暗
C.A灯变亮,B灯变暗
D.A灯变暗,B灯变亮
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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