满分5 > 高中物理试题 >

如图(a)所示,倾角θ=30°的光滑固定斜杆底端固定一电量为Q=2×10﹣4C的...

如图(a)所示,倾角θ=30°的光滑固定斜杆底端固定一电量为Q=2×104C的正点电荷,将一带正电小球(可视为点电荷)从斜杆的底端(但与Q未接触)静止释放,小球沿斜杆向上滑动过程中能量随位移的变化图象如图(b)所示,其中线1为重力势能随位移变化图象,线2为动能随位移变化图象.(g=10m/s2,静电力恒量K=9×109N•m2/C2)则

1)描述小球向上运动过程中的速度与加速度的变化情况;

2)求小球的质量m和电量q

3)斜杆底端至小球速度最大处由底端正点电荷形成的电场的电势差U

4)在图(b)中画出小球的电势能ε 随位移s变化的图线.(取杆上离底端3m处为电势零点)

 

(1)小球的速度先增大,后减小;小球沿斜面向上做加速度逐渐减小的加速运动,再沿斜面向上做加速度逐渐增大的减速运动,直至速度为零.(2)4kg;1.11×10﹣5C;(3)4.2×106V(4)图像如图, 线3即为小球电势能随位移s变化的图线; 【解析】 (1)由图线2得知,小球的速度先增大,后减小.根据库仑定律得知,小球所受的库仑力逐渐减小,合外力先减小后增大,加速度先减小后增大,则小球沿斜面向上做加速度逐渐减小的加速运动,再沿斜面向上做加速度逐渐增大的减速运动,直至速度为零. (2)由线1可得: EP=mgh=mgssinθ 斜率: k=20=mgsin30° 所以 m=4kg 当达到最大速度时带电小球受力平衡: 由线2可得s0=1m, 得: =1.11×10﹣5C (3)由线2可得,当带电小球运动至1m处动能最大为27J. 根据动能定理: WG+W电=△Ek 即有: ﹣mgh+qU=Ekm﹣0 代入数据得: U=4.2×106V (4)图中线3即为小球电势能ε随位移s变化的图线  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

如图所示,MN为光滑的水平面,NO是一长度s=1.25m、倾角为θ=37°的光滑斜面(斜面体固定不动),OP为一粗糙的水平面。MNNO间及NOOP间用一小段光滑圆弧轨道相连。一条质量为m=2kg,总长L=0.8m的均匀柔软链条开始时静止的放在MNO面上,其AB段长度为L1=0.4m。链条与OP面的摩擦系数μ=0.5。(g=10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8)现自由释放链条,求:

(1)链条的A端滑到O点时,链条的速率为多大?

(2)链条在水平面OP停下时,其C端离O点的距离为多大?

 

查看答案

如图,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管,下部有长L1=66cm的水银柱,中间封有长L2=6.6cm的空气柱,上部有长L3=44cm的水银柱,此时水银面恰好与管口平齐.已知大气压强为P0=76cmHg.如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周,求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度.(封入的气体可视为理想气体,在转动过程中没有发生漏气.)

 

查看答案

在“DIS描绘电场等势线”的实验中,

(1)给出下列器材,ab处的电源应选用_______,传感器应选用_______(用字母表示)。

A6V的交流电源

B6V的直流电源

C100V的直流电源

D.电压传感器

E.电流传感器

F.力传感器

(2)该实验装置如图所示,如果以cd两个电极的连线为x轴,以cd连线的中垂线为y轴,并将一个探针固定置于y轴上的某一点,合上开关S,而将另一探针由O点左侧沿x轴正方向移到O点右侧的过程中,则传感器示数的绝对值变化情况是__

A.逐渐增大    B.逐渐减小      C.先变大后变小    D.先变小后变大

 

查看答案

小汽车正在走进我们的家庭,一辆汽车性能的优劣,其油耗标准非常重要,而影响汽车油耗标准最主要的因素是其在行进中所受到的空气阻力。人们发现汽车在高速行驶中所受到的空气阻力f(也称风阻)主要与两个因素有关:汽车正面投影面积S;汽车行驶速度v。某研究人员在汽车风洞实验室中通过模拟实验得到下表所列数据:

由上述数据可得汽车风阻f 与汽车正面投影面积S及汽车行驶速度v的关系式为f=_______(要求用k表示比例系数);

由上述数据得出k的大小和单位是______________.(保留两位有效数字,用基本单位表示)

 

查看答案

某探究小组设计了用一把尺子测定动摩擦因数的实验方案.如图所示,将一个小球和一个滑块用细绳连接,跨在斜面上端.开始时小球和滑块均静止,剪断细绳后,小球自由下落,滑块沿斜面下滑,可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,保持小球和滑块释放的位置不变,调整挡板位置,重复以上操作,直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音.用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移.(空气阻力对本实验的影响可以忽略)

1)滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________

2)滑块与斜面间的动摩擦因数为__________________

3)以下能引起实验误差的是________

A、滑块的质量    

B、当地重力加速度的大小     

C、长度测量时的读数误差

D、小球落地和滑块撞击挡板不同时

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.