如图,在方向水平向右、大小为的匀强电场中有一个光滑的绝缘平面。一根绝缘细绳两端分别系着带电滑块甲和乙,甲的质量为,带电量为,乙的质量为,带电量为。开始时细绳处于拉直状态。由静止释放两滑块,时细绳因某种因素断裂,不计滑块间的库仑力。试求:
(1)细绳断裂前,两滑块的加速度;
(2)请定性描述滑块乙的运动过程;
(3)在整个运动过程中,乙的电势能增量的最大值。
高二物理解答题中等难度题
如图所示,在方向水平向右、大小为E=6×103 N/C的匀强电场中有一个光滑的绝缘平面。一根绝缘细绳两端分别系有带电滑块甲和乙,甲的质量为m1=2×10-4 kg,带正电荷量为q1=2×10-9 C;乙的质量为m2=1×10-4 kg,带负电荷量为q2=1×10-9C。开始时细绳处于拉直状态。由静止释放两滑块,t=3 s时细绳突然断裂,不计滑块间的库仑力,g取10 m/s2,试求:
(1)细绳断裂前,两滑块的加速度大小;
(2)在整个运动过程中,滑块乙的电势能增量的最大值;
(3)当乙的电势能增量为零时,甲与乙组成的系统机械能的增量。
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(12分)如图所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成α=30°的角倾斜固定.细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中,场强E=2×104N/C.在细杆上套有一个带电量为q=-1.73×10-5C、质量为m=3×10-2kg的小球.现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下,并从B点进入电场,小球在电场中滑至最远处的C点.已知AB间距离s1=0.4 m,g=10 m/s2.求:
(1)小球在B点的速度vB .
(2)小球进入电场后滑行的最大距离s2 .
(3)小球从A点滑至C点的时间是多少?
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如图所示,竖直平面内有光滑绝缘半圆轨道,处于一个沿水平方向且与轨道平面平行的匀强电场中,轨道两端点A、C与圆心0高度相同,轨道半径为R,B为最低点。一个质量为m、带电量为+q的小球(可视为质点)从轨道右端的A处无初速度地沿轨道下滑,向左运动的最远点的位置为D,且OD与OB夹角θ=30°.重力加速度为g,设小球运动中电量q不变。求:
(1)电场强度E的大小和方向;
(2)小球在运动过程中受到轨道对其支持力的最大值。
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如图所示,竖直平面内有光滑绝缘半圆轨道,处于一个沿水平方向且与轨道平面平行的匀强电场中,轨道两端点A、C与圆心0高度相同,轨道半径为R,B为最低点。一个质量为m、带电量为+q的小球(可视为质点)从轨道右端的A处无初速度地沿轨道下滑,向左运动的最远点的位置为D,且OD与OB夹角θ=30°.重力加速度为g,设小球运动中电量q不变。求:
(1)电场强度E的大小和方向;
(2)小球在运动过程中受到轨道对其支持力的最大值。
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如图所示,竖直平面内有光滑绝缘半圆轨道,处于一个沿水平方向且与轨道平面平行的匀强电场中,轨道两端点A、C与圆心0高度相同,轨道半径为R,B为最低点。一个质量为m、带电量为+q的小球(可视为质点)从轨道右端的A处无初速度地沿轨道下滑,向左运动的最远点的位置为D,且OD与OB夹角θ=30°.重力加速度为g,设小球运动中电量q不变。求:
(1)电场强度E的大小和方向;
(2)小球在运动过程中受到轨道对其支持力的最大值。
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如图所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成α=30°的角倾斜固定.细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中,场强E=2×104N/C.在细杆上套有一个带电量为q=-1.73×10-5C、质量为m=3×10-2kg的小球.现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下,并从B点进入电场,小球在电场中滑至最远处的C点.已知AB间距离s1=0.4 m,g=10 m/s2.求:
(1)小球在B点的速度vB .
(2)小球进入电场后滑行的最大距离s2 .
(3)小球从A点滑至C点的时间是多少?
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如图所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成α=30°的角倾斜固定.细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中,场强E=2×104 N/C.在细杆上套有一个带电量为q=-1.73×10-5 C、质量为m=3×10-2 kg的小球.现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下,并从B点进入电场,小球在电场中滑至最远处的C点.已知AB间距离x1=0.4 m,g=10 m/s2.求:
(1)小球在B点的速度vB;
(2)小球进入电场后滑行的最大距离x2;
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如图所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成的角倾斜固定。细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中,场强E=2×104N/C。在细杆上套有一个带电量为q=-1.73×10-5C、质量为m=3×10-2kg的小球。现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下,并从B点进入电场,小球在电场中滑至最远处的C点。已知AB间距离,g=10m/s2。求:
(1)带电小球在B点的速度vB;
(2)带电小球进入电场后滑行最大距离x2;
(3)带电小球从A点滑至C点的时间是多少?
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如图所示,空间内有一场强为、竖直向下的匀强电场。一根绝缘轻质硬杆的两端分别固定着A、B两只质量均为m带电量均为+q的小球,O点是一光滑水平轴,已知AO=,BO=2,重力加速度为g。细杆从水平位置由静止释放,使其自由转动,当B球转到O点正下方的过程中,正确的是
A.B球电势能减少了2mgL
B.A、B球与杆组成的系统电势能减少了
C.转动过程中杆对A的弹力不做功
D.转到最低点时B球的速度为
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如图所示,一个质量为1.0×10-4kg的带电小球,穿过一根光滑的绝缘杆(绝缘杆固定在电场中),置于场强为2.0×102N/C的水平向右的匀强电场中,杆与水平面夹角为53°,小球刚好匀速下滑,问:
(1)小球带何种电荷?
(2)电荷量为多少?
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