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题型:简答题
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简答题 · 16 分

已知真空中电量为Q的点电荷电场中,若取无穷远为零电势点,则离电荷距离为r的某点的电势表达式为(k为静电力常数)。如图所示,带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的A点,其带电量为Q;质量为m、带正电的乙球在水平面上的B点由静止释放,其带电量为q;A、B两点间的距离为l0。释放后的乙球除受到甲球的静电力作用外,还受到一个大小为、方向指向甲球的恒力作用,两球均可视为点电荷。求:

(1)乙球在释放瞬间的加速度大小;

(2)乙球的速度最大时两个电荷间的距离;

(3)乙球运动的最大速度vm为多少?

(4)乙球运动过程中,离开甲球的最大距离和最小距离是多少?

正确答案

见解析

解析

(1)乙求受到电场力和F的作用,合力

ΣF==ma

     

(2)合外力向左,所以乙球向左做加速度减小的加速运动,当合力为零时,速度最大              

ΣF=

r =2l0    

(3) 乙球的电势能:   

电场力做正功,等于电势能的减少:

WE=-Δε=-

外力做负功:

WF =

由动能定理:WE + WF=

得:    

(4)乙球达到速度最大后,再向左做加速度增大的减速运动,当速度等于零时,离甲球最远。V=0此时离开甲球距离为rm ,然后又向右运动到r=l0时速度又等于零。      

所以离开A球最近的距离为 l0         

WE + WF=0

  

rm=4l0       

所以       ( l0 ~4 l0   )

知识点

动量守恒定律能量守恒定律与能源电势能和电势
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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连。弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出)。物块的质量为m,物块与桌面间的动摩擦因数为μ。现用水平向右的力将物块从O点缓慢拉至A点,拉力做的功为W。撤去拉力后物块由静止向左运动,经O点到达B点时速度减小为零,,重力加速度为g。则以下判断正确的是

A物块在A点时,弹簧的弹性势能等于

B物块在B点时,弹簧的弹性势能小于

C物块动能最大时,弹簧的弹性势能为零

D经O点时,物块的动能小于

正确答案

B,D

解析

略。

知识点

能量守恒定律与能源
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

如图所示,质量分别为m1和m2的两个小球A、B,带有等量异种电荷,通过绝缘轻弹簧相连接,置于绝缘光滑的水平面上。当突然加一水平向右的匀强电场后,两小球A、B将由静止开始运动,在以后的运动过程中,对两个小球和弹簧组成的系统(设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度),以下说法正确的是

A系统电势能不断增加

B系统动量不守恒

C当弹簧长度达到最大值时,系统机械能最小

D当小球所受电场力与弹簧的弹力相等时,系统动能最大

正确答案

D

解析

知识点

动量守恒定律能量守恒定律与能源
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题型: 单选题
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单选题 · 2 分

随着能源危机的不断加剧,我们不但要合理节约常规能源,还要大力开发新能源,下列能源中属于新能源的是

A石油

B天然气

C太阳能

D煤炭

正确答案

C

解析

知识点

能量守恒定律与能源
1
题型: 多选题
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多选题 · 6 分

如图所示,平行于光滑固定斜面的轻弹簧劲度系数为k,一端固定在倾角为的斜面底端,另一端与物块A相连,物块B在斜面上紧靠着物块A但不粘连,物块A、B质量均为m。初始时两物块均静止。现用平行于斜面向上的拉力F拉动物块B,使B做加速度为a的匀加速运动,两物块的v-t图象如图乙所示(t1刻A、B两图线相切),己知重力加速度为g,则

AA达到最大速度时的位移为

B力F的最小值为

C时A、B分离

DA、B分离前,A、B和弹簧系统机械能增加,A和弹簧系统机械能增加

正确答案

A,C

解析

略。

知识点

弹性势能能量守恒定律与能源
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