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如图1所示,地面上方有匀强电场,取场中一点O为圆心在竖直面内作半径R=0.1m的圆,圆平面与电场方向平行。在O点固定电量Q=5×10-4C的负点电荷,将质量为m=3g,电量q=2×10-10C的带电小球放在圆周上的a点时,它恰好静止。若让带电小球从a点缓慢移至圆周最高点b时,外力需做多少功?

W=9×10-3J


解析:

小球受mg、F、 qE三力而平衡时(参看图2),应有

  

 

  ∵a、b都在点电荷Q的电场的等势线上,∴小球从a→b时库仑力F做功为零。

  设所加外力做的功为W,由W=△Ek

  得W-mgR+qEcosαR-qEsinαR=0

        代入数据得W=9×10-3J

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)如图1所示,杆OA长为R,可绕过O点的水平轴在竖直平面内转动,其端点A系着一跨过定滑轮B、C的不可伸长的轻绳,绳的另一端系一物块M.滑轮的半径可忽略,B在O的正上方,OB之间的距离为H.某一时刻,当绳的BA段与OB之间的夹角为α时,杆的角速度为ω,求此时物块M的速率Vm
(2)一探照灯照射在云层底面上,这底面是与地面平行的平面.如图2所示,云层底面高h,探照灯以匀角速度ω在竖直平面内转动,当光束转过与竖直线夹角为θ时,此刻云层底面上光点的移动速度是多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

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5.56
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h;如果某一时刻b、c刚好位于a的正上方(如图1所示),经48h,a、b、c的大致位置是图2中的
B
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(取地球半径R=6.4×106m,地球表面重力加速度g=10m/s2,π=
10
)                                              
(2)有A、B两球在光滑水平面上沿着一条直线运动,它们发生碰撞后粘在一起,已知碰前两球的动量分别为PA=20kgm/s和PB=15kgm/s,碰撞后B球的动量改变了△PB=-5kgm/s,则碰撞后A球的动量为PA/=
25
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kgm/s,碰撞前两球的速度大小之比vA:vB=
8:15
8:15

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科目:高中物理 来源: 题型:

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(2)与地面碰撞过程中的速度改变△v及1.5s内物体的位移.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

(1)设a是地球赤道上一栋建筑,b是在赤道平面内做匀速圆周运动、距地面9.6×106m的卫星,c是地球同步卫星,则b卫星的运动周期T=______h;如果某一时刻b、c刚好位于a的正上方(如图1所示),经48h,a、b、c的大致位置是图2中的______.
(取地球半径R=6.4×106m,地球表面重力加速度g=10m/s2,π=
10
)                                              
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(2)有A、B两球在光滑水平面上沿着一条直线运动,它们发生碰撞后粘在一起,已知碰前两球的动量分别为PA=20kgm/s和PB=15kgm/s,碰撞后B球的动量改变了△PB=-5kgm/s,则碰撞后A球的动量为PA/=______kgm/s,碰撞前两球的速度大小之比vA:vB=______.

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