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(12分)如图所示,在倾角为θ的绝缘斜面上,有相距为L的A、B两点,分别固定着两个带电量均为的正点电荷。O为AB连线的中点,a、b是AB连线上两点,其中Aa=Bb=。一质量为m、电荷量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能从a点出发,沿AB直线向b点运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为,第一次到达b点时的动能恰好为零,已知静电力常量为。求:

(1)两个带电量均为的正点电荷在a点处的合场强大小和方向;
(2)小滑块由a点向b点运动的过程中受到的滑动摩擦力大小;
(3)aO两点间的电势差。

(1) 方向沿斜面向上  (2)    (3)

解析试题分析:(1)根据真空中点电荷的电场强度的表达式得:
A点处电荷在a处场强 ,方向沿斜面向上
B点处电荷在a处场强,方向沿斜面向下
根据电场的叠加原理,可知,在a点处的合场强大小和方向分别是:
  ,方向沿斜面向上
(2)由Aa=Bb=,O为AB连线的中点得:a、b关于O点对称,则a点与b点等势,即Uab=0,小滑块从a点运动到b点的过程中,电场力做功W电=0
设小滑块与水平面间的摩擦力大小为f ,小滑块从a点运动到b点的过程中根据动能定理有

而f=μmg
解得
(3)小滑块从a点运动到O点的过程中,根据动能定理

得
考点:本题考查电场的叠加、点电荷的场强、等量同种电荷的连线上电势及电场线的认识和理解、电场力做功和动能定理在电场中的运用.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)如图所示,可看成质点的A物体叠放在上表面光滑的B物体上,一起以v0的速度沿光滑的水平轨道匀速运动,与静止在同一光滑水平轨道上的木板C发生完全非弹性碰撞,B、C的上表面相平且B、C不粘连,A滑上C后恰好能到达C板的最右端,已知A、B、C质量均相等,木板C长为L,求

①A物体的最终速度
②A在木板C上滑行的时间

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,处于光滑水平面上的矩形线圈边长分别为L1和L2,电阻为R,处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘,线圈与磁感线垂直。将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程。求:

(1)拉力大小F;
(2)拉力的功率P;
(3)拉力做的功W;
(4)线圈中产生的电热Q;
(5)通过线圈某一截面的电荷量q。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)在真空中的O点放一点电荷Q=1.0×10-9 C,直线MN过O点,OM=30cm,M点放一点电荷q=C,如图所示。

求:(1)M点的电场强度大小;
(2)若M、 N两点的电势差为15V,则电荷q从M点移到N点,电势能变化了多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图所示,在距水平地面高为0.4m处,水平固定一根长直光滑杆,杆上P处固定一定滑轮(大小不计),滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在P点的右边,杆上套一质量m=3kg的滑块A。半径R=0.3m的光滑半圆形轨道竖直地固定在地面上,其圆心O在P点的正下方,在轨道上套有一质量m=3kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内,滑块和小球均可看作质点,且不计滑轮大小的影响。现给滑块A施加一个水平向右、大小为60N的恒力F,求:

(1)把小球B从地面拉到半圆形轨道顶点C的过程中力F做的功。
(2)小球B运动到C处时所受的向心力的大小。
(3)小球B被拉到离地多高时滑块A与小球B的速度大小相等?

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,一小球从斜轨道的某高度处由静止滑下,然后沿竖直光滑轨道的内侧运动。已知圆轨道的半径为R,忽略一切摩擦阻力。则下列说法正确的是(  )

A.在轨道最低点、最高点,轨道对小球作用力的方向是相同的
B.小球的初位置比圆轨道最低点高出2R时,小球能通过圆轨道的最高点
C.小球的初位置比圆轨道最低点高出0.5R时,小球在运动过程中能不脱离轨道
D.小球的初位置只有比圆轨道最低点高出2.5R时,小球在运动过程中才能不脱离轨道

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

忽略空气阻力,下列物体运动过程中满足机械能守恒的是

A.电梯匀速下降B.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端
C.物体沿粗糙斜面匀速下滑 D.拉着物体沿光滑斜面匀速上升

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示:一个3/4圆弧形光滑圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A 点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高,MN 是放在水平地面上长为3R、厚度不计的减振垫,左端M正好位于A点。一个质量为m的小球从A处管口正上方某处由静止释放,若不考虑空气阻力,小球可看作质点,那么以下说法中正确的是 (   )

A.要使球能从C点射出后能打到垫子上,则球经过C点时的速度至少为
B.要使球能从C点射出后能打到垫子上,则球经过C点时的速度至少为
C.若球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则球经过C点时对管的作用力大小为
D.要使球能通过C点落到垫子上,球离A点的最大高度是

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

下列说法正确的是 (     )

A.小朋友从滑梯上滑下的过程中机械能守恒
B.跳伞运动员在空中匀速下落的过程中机械能不守恒
C.小球沿固定光滑斜面下滑的过程中机械能不守恒
D.神舟号载人飞船穿越大气层返回地球的过程中机械能守恒

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同步练习册答案