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“∟”形轻杆两边互相垂直、长度均为l,可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动,两端各固定一个金属小球A、B,其中A球质量为m,带负电,电量为q(q>0),B球开始不带电,质量未知。现将“∟”形杆从OB位于水平位置由静止释放:(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)当OB杆转过37°时,两球的速度达到最大,则B球的质量为多少?
(2)若在空间加一竖直向下的匀强电场,OB杆从原来位置开始释放能转过的最大角度为127°,则该电场的电场强度大小为多少?

(1);(2)

解析试题分析: (1) 由机械能守恒可知,动能最大时,重力势能最小,
   (3分)
由数学规律可知
其中   (3分)
由题意可知,当
即:时动能最大,
可得  .(3分)
(2)到达最大角度时,动能为零,由功能关系得:
mAgl(1+sin37°)- mBglcos37°=Eql(1+sin37°) (3分)
可解得:E =  (3分)
考点:机械能守恒,功能关系,电场强度

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(18分)如图甲,光滑的水平面上有三个滑块a、b、c;a、b的质量均等于1kg;b、c被一根轻质弹簧连接在一起,处于静止状态;在t=0时,滑块a突然以水平向右的速度与b正碰,并瞬间粘合成一个物体(记为d);此后运动过程中弹簧始终处于弹性限度内,d的速度随时间做周期性变化,如图乙。则: 

(1)求滑块a的初速度大小以及a、b正碰中损失的机械能△E;
(2)求滑块c的质量;
(3)当滑块c的速度变为vx瞬间,突然向左猛击一下它, 使之突变为-vx,求此后弹簧弹性势能最大值Ep的表达式,并讨论vx取何值时,Ep的最大值Epm

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab间距离Lab=6cm,bc间距离Lbc=10cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角。一个带电量q=-4×10-8的负电荷从b点移到c点克服电场力做功2×10-6。求:

(1)匀强电场的电场强度为多大;
(2)该电荷从a点移到b点,该电荷的电势能的变化量;
(3)a、c两点间的电势差。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,左侧为一个半径为R的半球形的碗固定在水平桌面上,碗口水平,O点为球心,碗的内表面及碗口光滑。右侧是一个固定光滑斜面,斜面足够长,倾角θ=30°。一根不可伸长、不计质量的细绳跨在碗口及光滑斜面顶端的光滑定滑轮两端上,线的两端分别系有可视为质点的小球m1和m2,且m1>m2。开始时m1恰在碗口水平直径右端A处,m2在斜面上且距离斜面顶端足够远,此时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直。当m1由静止释放运动到圆心O的正下方B点时细绳突然断开,不计细绳断开瞬间的能量损失。

(1)求小球m2沿斜面上升的最大距离s;
(2)若已知细绳断开后小球m1沿碗的内侧上升的最大高度为,求

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(15分)有一带电量q=-3×10-6C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功
6×10-4J。从B点移到C点电场力做功9×10-4J。问:
(1)AB、BC、CA间电势差各为多少?
(2)如以B点电势为零,则A、C两点的电势各为多少?电荷在A、C两点的电势能各为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,在匀强电场中,有A、B两点,它们间距为2cm,两点的连线与场强方向成60°角。将一个电量为?2×10-5C的电荷由A移到B,其电势能增加了0.1J。则:

(1)在此过程中,电场力对该电荷做了多少功?
(2)A.B两点的电势差UAB为多少?
(3)匀强电场的场强为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

在下列物理现象或者物理过程中,机械能不守恒的是(  )

A.匀速下落的降落伞
B.石块在空中做平抛运动(不计空气阻力)
C.沿斜面匀速上行的汽车
D.细绳拴着的小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

下列物体在运动过程中.机械能可视作守恒的是  (    )

A.飘落中的秋叶 B.乘电梯匀速上升的人
C.被掷出后在空中运动的铅球 D.沿粗糙斜面匀速下滑的木箱

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,水平轻质弹簧与平板车A和物体B相连,将这三者视为一个系统放在光滑水平面上,处于静止状态,平板车A的质量为M,物体B的质量为m,且M>m.现用大小相等的水平恒力F1、F2拉A和B,从它们开始运动到弹簧第一次达到最长的过程中,(弹簧一直在弹性限度内,物体B不会离开平板车) (  )

A.若物体与平板车之间也光滑,则系统动量守恒
B.若物体与平板车之间也光滑,则系统机械能守恒
C.无论物体与平板车有无摩擦,物体的最大动能大于平板车的最大动能
D.弹簧第一次达到最长时A和B总动能最大

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