[题目]很多物理规律具有普适性.如能量转化和守恒是自然界中一条普遍规律.请结合相关规律完成下列问题:(1)如图所示.一个带电量为+Q的点电荷固定在坐标轴原点O.另一点电荷+q仅在电场力的作用下沿Ox轴运动.A.B是x轴上的两个位置.在点电荷运动的过程中.经过位置A时动能为Ek1.电势能为EP1.经过位置B时动能为Ek2.电势能为EP2.请根据功是能量转化� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】很多物理规律具有普适性，如能量转化和守恒是自然界中一条普遍规律，请结合相关规律完成下列问题：

（1）如图所示，一个带电量为+Q的点电荷固定在坐标轴原点O。另一点电荷+q仅在电场力的作用下沿Ox轴运动，A、B是x轴上的两个位置。在点电荷运动的过程中，经过位置A时动能为Ek1，电势能为EP1，经过位置B时动能为Ek2，电势能为EP2，请根据功是能量转化的量度，证明：该点电荷从A运动到B 的过程中，动能和电势能之和保持不变。

（2）如图所示，带+q1的质量为m小球B静止在光滑绝缘水平面上，带+q2的质量为2m的小球A从很远处以初速度v0向B球运动，A的速度始终沿着两球的连线方向，二者始终没有接触。取无限远处势能为零。

a．求两个电荷的相互作用能的最大值。

b．若B小球初始状态不是静止，而是具有与v0同一直线上的速度。要使A球的速度方向不发生改变，求B小球初始状态的速度范围。

【答案】（1）见解析（2）a: ，b：B小球初始状态的速度方向向右，或者速度向左大小小于

【解析】

（1）点电荷从A到B的过程中，根据动能定理得：

又根据静电力做功与电势能变化的关系可得：

由上述两式可得：

得：

故该点电荷从A运动到B 的过程中，动能和电势能之和保持不变

（2）a．根据动量守恒得：

根据能量守恒得：

得：

b．临界情况为A球速度为零，而此时两球相距无限远，根据动量守恒得：

根据能量守恒得：

解得：

故B小球初始状态的速度方向向右，或者速度向左大小小于。

练习册系列答案

快乐天天练假期作业寒安徽师范大学出版社系列答案

走进寒假假期快乐练电子科技大学出版社系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，带电小球a由绝缘细线PM和PN悬挂而处于静止状态，其中PM水平，地面上固定一绝缘且内壁光滑的圆弧细管道GH，圆心P与a球位置重合，管道底端H与水平地面相切，一质量为m可视为质点的带电小球b从G端口由静止释放，当小球b运动到H端时对管道壁恰好无弹力，重力加速度为g。在小球b由G滑到H过程中，下列说法中正确的是（）

A.小球b机械能保持不变

B.小球b所受库仑力大小始终为2mg

C.细线PM的拉力先增大后减小

D.小球b加速度大小一直变大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图甲所示，足够长的“U”型金属导轨固定在水平面上，金属导轨宽度L=1.0m，导轨上放有垂直导轨的金属杆P，金属杆质量为m=0.1kg，空间存在磁感应强度B=0.5T，竖直向下的匀强磁场．连接在导轨两端的电阻R=3.0Ω，金属杆的电阻r=1.0Ω，其余部分电阻不计．某时刻给金属杆一个水平向右的恒力F，金属杆P由静止开始运动，图乙是金属杆P运动过程的v-t图象，导轨与金属杆间的动摩擦因数μ=0.5．在金属杆P运动的过程中，第一个2s内通过金属杆P的电荷量与第二个2s内通过P的电荷量之比为3：5．g取10m/s2．求：
（1）水平恒力F的大小；
（2）求前2s内金属杆P运动的位移大小x1；
（3）前4s内电阻R上产生的热量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图甲所示，一边长L＝2.5 m、质量m＝0.5 kg的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B＝0.8 T的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合，在水平力F作用下由静止开始向左运动，经过5 s线框被拉出磁场，测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图乙所示．在金属线框被拉出的过程中

(1)求通过线框截面的电荷量及线框的电阻；

(2)写出水平力F随时间变化的表达式；

(3)已知在这5 s内力F做功1.92 J，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，在两个点电荷Q1、Q2产生的电场中，实线为其电场线分布，虚线为电子（不计重力）从A点运动到B点的运动轨迹，则下列判断正确的是（）

A. 电子经过A点的加速度比经过B点的加速度大

B. Q1的电荷量小于Q2的电荷量

C. 电子在A点的电势能大于在B点的电势能

D. 两个点电荷连线中点O的场强为零

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】下图是验证机械能守恒定律的实验．小球由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定在O点，悬线长度为，如图所示．在最低点附近放置一组光电门，光电门与小球摆到最低点时的球心在同一高度．将轻绳拉至水平、小球球心与O点等高后，将小球由静止释放，用光电门测出小球运动到最低点的挡光时间△t，再用20分度游标卡尺测出小球的直径d，如图所示，重力加速度为g．则