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如图所示,两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量均为 Q,固定于同一条竖直线上的 A...

如图所示,两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量均为 Q,固定于同一条竖直线上的 A、B 两点处,其中 A 处的电荷带正电,B 处的电荷带负电,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带电小球 P,质量为 m、电荷量为+q  (可视为点电荷),现将小球 P 从与点电荷 A 等高的 C 处由静止释放,小球 P 向下运动到与 C点距离为 d 的 D 点时,速度为 v.已知 MN 与 AB 之间的距离为 d,静电力常量为 k,重力加速度为 g,若取无限远处的电势为零,试求:
(1)在 A、B 所形成的电场中 C 点的电势φC
(2)小球 P 经过 D 点时的加速度.

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(1)根据等量异种电荷周围电场的特点,得出D点的电势,根据动能定理求出CD的电势差,从而得出C点的电势. (2)对小球P受力分析,根据牛顿第二定律求出小球的加速度. 【解析】 (1)由等量异种电荷形成的电场特点可知,D点的电势与无限远处电势相等,即D点的电势为零,小球P由C运动到D的过程中,由动能定理得, φCD=φC-φD=φC 解得. (2)小球P经过D点的受力如图,由库仑定律得, . 由牛顿第二定律得,mg+F1cos45°+F2cos45°=ma 解得a=. 答:(1)在 A、B 所形成的电场中 C 点的电势. (2)小球 P经过 D点时的加速度.
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考点分析:
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在粗糙的水平桌面上,静止放置一质量为 m1=0.20kg的物块,物块一端用细线与另一质量为 m2=0.05kg的重物相连,并跨过固定在桌子边缘的光滑定滑轮,如图所示.开始时,重物离地面的高度 h=0.5m,物块距离滑轮的距离 l=1.2m,已知桌面与物块间的动摩擦因数为 μ=0.05,求:
(1)由静止释放该装置,当重物落地前,物块 m1的加速度是多少?
(2)重物落地后,物块继续向前滑动,试通过计算判断物块能否与滑轮相撞.

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宇航员驾驶质量为 m的航天器,绕某星球做匀速圆周运动,航天器距离星球表面的高度为 H,该航天器绕星球一周所用时间为 T,已知星球半径为 R,万有引力常量为G.若宇航员降落在星球表面后,在距离地面 h 高处(且 h<<H ),水平抛出一个重物,试求重物落到星球表面所用时间.

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在同一高度,以大小相等的速度抛出三个小球,A 球竖直上抛,B 球竖直下抛,C 球平抛.在空中飞行时间最长的为3s,飞行时间最短的为1s,求另一小球的飞行时间及C 球飞行的水平距离.
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某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
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①按如图1所示,安装好实验装置,其中小车质量M=0.20kg,钩码总质量m=0.05kg.
②释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为50Hz),打出一条纸带.
(1)他在多次重复实验得到的纸带中选出满意的一条,如图2所示.把打下的第一点记作O点,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点(图中未画出),用刻度尺测得各计数点到O点的距离分别为d1=0.004m,d2=0.055m,d3=0.167m,d4=0.256m,d5=0.360m,d6=0.480m,他把钩码重力作为小车所受合外力,取当地重力加速度g=9.8m/s2,算出从打O点到打“5”点这一过程中合力做功W=    J,把打“5”点时小车的动能作为小车动能的改变量,算得Ek=    J(结果保留三位有效数字).
(2)此次实验探究的结果偏差很大,没能得到“合外力对物体做的功等于物体动能的增量”.通过反思,他认为产生较大偏差的原因如下,其中可能的是   
A.钩码质量太大,使得合外力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
B.没有平衡摩擦力,使得合外力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
c.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏小
D.计算“5”点的瞬时速度时,两计数点间时间间隔误取了0.08s. 查看答案
如图所示在“力的平行四边形定则”的实验探究中,某同学进行实验的主要步骤是:
将橡皮条的一端固定在木板上的 A点,另一端拴上两根带有绳套的细绳,每根绳套分别套在弹簧测力计的挂钩上.沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮条的活动端拉到某一位置,将此位置标记为 O 点,读取此时弹簧测力计的示数,分别记录两个拉力的大小,记为 F1、F2 并标出方向;再用一个弹簧测力计将橡皮条的活动端仍拉至 O 点,记录其拉力的大小记为 F 并标出方向.
(1)用一个弹簧测力计将橡皮条的活动端仍拉至 O 点,这样做的目的是______
(2)为尽可能减小实验误差,下列操作中正确的是______
A.测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行
B.两细绳必须等长
C.标记同一细绳方向的两点要远些
D.用两个测力计同时拉细绳时,夹角应等于90°.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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