一根中点有固定转动轴的轻质杆长为2l,两端固定完全相同的质量为m、电荷量为+q的小球1和2,装置放在如图所示的关于竖直线对称的电场中。开始时杆在水平位置静止,现给小球1一个竖直向上的速度,让小球1、2绕转动轴各自转动到B、A位置,A、B间电势差是U,小球1、2构成的系统动能减小量是( )
A.一定小于Uq B.一定等于2(Uq+mgl)
C.一定大于Uq D.一定大于Uq+mgl
高三物理选择题困难题
一根中点有固定转动轴的轻质杆长为2l,两端固定完全相同的质量为m、电荷量为+q的小球1和2,装置放在如图所示的关于竖直线对称的电场中。开始时杆在水平位置静止,现给小球1一个竖直向上的速度,让小球1、2绕转动轴各自转动到B、A位置,A、B间电势差是U,小球1、2构成的系统动能减小量是( )
A.一定小于Uq B.一定等于2(Uq+mgl)
C.一定大于Uq D.一定大于Uq+mgl
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一根轻质杆长为2l,可绕固定于中点位置处的轴在竖直面内自由转动,杆两端固定有完全相同的小球1和小球2,它们的质量均为m,带电量分别为+q和-q,整个装置放在如图所示的关于竖直线对称的电场中.现将杆由水平位置静止释放,让小球1、2绕轴转动到竖直位置A、B两点,设A、B间电势差为U,该过程中( )
A. 小球2受到的电场力减小
B. 小球1电势能减少了Uq
C. 小球1、2的机械能总和增加了Uq+mgl
D. 小球1、2的动能总和增加了Uq
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一根轻质杆长为2l,可绕固定于中点位置处的轴在竖直面内自由转动,杆两端固定有完全相同的小球1和小球2,它们的质量均为m,带电量分别为+q和-q,整个装置放在如图所示的关于竖直线对称的电场中.现将杆由水平位置静止释放,让小球1、2绕轴转动到竖直位置A、B两点,设A、B间电势差为U,该过程中( )
A. 小球2受到的电场力减小
B. 小球1电势能减少了Uq
C. 小球1、2的机械能总和增加了Uq+mgl
D. 小球1、2的动能总和增加了Uq
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一轻质细杆长为2L,可绕固定于中点O的水平轴在竖直面内自由转动,杆两端固定有形状相同的小球1和2,它们的质量均为m,电荷量分别为q和-q(q>0),整个装置放在如图所示的、在竖直面内关于过O轴的竖直线对称的电场中。现将杆由水平位置静止释放,让两小球绕轴转动到竖直线上A、B两位置。设电势差UBA=U,重力加速度大小为g,不考虑小球1、2间的库仑力。则该过程中( )
A. 小球2受到的电场力减小
B. 小球1电势能减少了Uq
C. 小球1、2的机械能总和增加了Uq-mgL
D. 小球1、2的动能总和增加了Uq
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如图所示,一根不可伸长的轻细绳穿过小环D下端的光滑小孔,绕过轻质光滑定滑轮O,一端与放在光滑绝缘斜面上的绝缘棒A连接,绝缘棒的中点带有点电荷,另一端与穿在光滑竖直细杆上的小球B连接,整个装置在同一竖直平面内.当系统静止时,轻细绳与竖直细杆的夹角为θ=30°,D与竖直细杆间的距离为d.已知斜面倾角α=60°,棒A的长度为L=(2﹣)d,质量为m,点电荷电量为+q,重力加速度为g,细杆、斜面足够长.试求:
(1)小球B的质量;
(2)若在绝缘棒A静止时下端位置MN、上端位置PQ(MN、PQ与斜面垂直)之间的区域内加一沿斜面向下的匀强电场(图中未画出),小球B运动的最高点可达与D同高的C点,求场强的大小;
(3)若所加电场的场强大小E=,求绝缘棒A第一次全部离开电场时,小球的速度.
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如图所示,一根不可伸长的轻细绳穿过小环D下端的光滑小孔,绕过轻质光滑定滑轮O,一端与放在光滑绝缘斜面上的绝缘棒A连接,绝缘棒的中点带有点电荷,另一端与穿在光滑竖直细杆上的小球B连接,整个装置在同一竖直平面内。当系统静止时,轻细绳与竖直细杆的夹角为θ=30°,D与竖直细杆间的距离为d。已知斜面倾角α=60°,棒A的长度为,质量为m,点电荷电荷量为+q,重力加速度为g,细杆、斜面足够长。试求:
(1)小球B的质量;
(2)若在绝缘棒A静止时下端位置MN、上端位置PQ(MN、PQ与斜面垂直)之间的区域内加一沿斜面向下的匀强电场(图中未画出),小球B运动的最高点可达与D同高的C点,求场强的大小;
(3)若所加电场的场强大小,求绝缘棒A第一次全部离开电场时,小球的速度。
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