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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，一质量为m的塑料球形容器放在水平桌面上，它的内部有一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧直立地固定于容器内壁的底部，弹簧上端固定一只电荷量为q的带正电小球，小球质量也为m，与弹簧绝缘．某时刻加一个场强大小为E、方向竖直向上的匀强电场．试求：
    （1）从加上电场时刻起，到容器对桌面压力减为零时止，电场力对小球做的功．
    （2）容器对桌面压力为零时，小球的速度大小．
    分析：（1）根据胡克定律，结合电场力做功表达式，即可求解；
    （2）根据动能定理，结合弹簧的弹性势能，即可求解．
    解答：解：
    （1）开始时，弹簧压缩量为x1=
    mg
    k
         
    容器对桌面压力为零时，弹簧伸长量为x2=
    mg
    k
         
    所以电场力做功为W=qE（x1+x2）=
    2mg
    k
    qE      
    （2）开始时球和容器对桌面压力为零时，弹簧的弹性势能最大，
    根据动能定理，则有W-mg（x1+x2）=
    1
    2
    mv2    -0   
    解得v=
    (Eq-mg)g
    k
        
    答：（1）从加上电场时刻起，到容器对桌面压力减为零时止，电场力对小球做的功为
    2mg
    k
    qE．
    （2）容器对桌面压力为零时，小球的速度大小得v=
    (Eq-mg)g
    k
    ．
    点评：考查胡克定律、动能定理的应用，掌握电场力做功表达式与弹性势能的求解方法．注意力做功的正负．
    练习册系列答案
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    如图所示，一质量为m，带电荷量为+q的小物体，在水平方向的匀强磁场B中，从倾角为
    mg
    IL
    =
    0.4
    2×0.2
    的绝缘光滑足够长的斜面上由静止开始下滑，求：
    （1）此物体在斜面Q上运动的最大速度．
    （2）此物体在斜面上运动的距离．
    （3）此物体在斜面上运动的时间．

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    （1）求匀强磁场的磁感应强度B．
    （2）求线圈的下边刚离开磁场的瞬间，线圈的加速度的大小和方向．
    （3）在线圈的下边通过磁场的过程中，线圈中产生的焦耳热Q是多少？通过线圈的电荷量q是多少？

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    （1）求电场强度E．
    （2）若在某时刻将细线突然剪断，求经过1s时小球的速度大小v及方向．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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