内容正文:
沈阳市回民中学2022级高一下学期期末考试
物理
试卷满分:100 时间:75分钟
一、选择题(1-7单选,8-10多选,每题5分,测选3分,共计50分。)
1. 如图所示,为某轿车的手动变速杆,若保持发动机输出功率不变,将变速杆推至不同挡位,可获得不同的运行速度,从“1”—“5”挡速度依次增大,R是倒车挡,某型号轿车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行驶的最大速度可达180km/h,假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定,则该轿车( )
A. 若该车想以最大牵引力爬坡,则变速杆应推至“5”挡
B. 该车在水平路面上行驶时所受阻力大小为900N
C. 该车以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时,其牵引力大小为1200N
D. 若改变发动机输出功率,汽车以54km/h的速度在同一水平路面上匀速行驶时,发动机的输出功率为35kW
2. 如图所示,圆盘在水平面内做周期为的匀速转动,圆盘上距轴一定距离的点有一质量为的小物块随圆盘一起转动。已知小物块的线速度为。下列对物块在内的说法正确的是( )
A. 物块重力冲量大小为0 B. 物块重力的冲量大小为
C. 物块合力的冲量大小为0 D. 物块合力的冲量大小为
3. 质量为m的物体A放在光滑的水平桌面上,用不可伸长的细绳绕过光滑的定滑轮与质量为4m的B物体相连,如图。当绳拉直时让B无初速落下h高度时(h小于桌面高度H,B物体没有落地),A物体在桌面上运动的速率是( )
A. B. C. D.
4. 如图,水平面上有一带电量为的均匀带电圆环,其圆心为,点正上方处有一点,和圆环上任一点的连线与圆环面的夹角均为。已知静电力常量为,则点场强大小为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,带正电的小球a固定在绝缘墙壁上的P点,在P点正上方的O处用绝缘细线悬挂另一带电小球b,因两球间的斥力,悬线与竖直方向夹角为,球b由于漏电而向下摆动少许后重新平衡,在此过程中细线对悬点O的拉力( )
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 保持不变 D. 先减小后增大
6. 蜜蜂飞行过程中身上会积累少量正电荷,当蜜蜂接近带负电的花蕊时,它们之间的电场线如图中实线所示,图中虚线为某一带电花粉颗粒的部分运动轨迹。不计重力和空气阻力,则( )
A. 蜜蜂身体周围的电场可能是匀强电场
B 花粉颗粒被吸附过程做匀变速运动
C. 花粉颗粒在a点动能小于在b点的动能
D. 花粉颗粒在a点电势能小于在b点的电势能
7. 如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d,电荷量分别为和。在它们的中垂线上水平固定一根内壁光滑的绝缘细管,一电量为的小球缓慢经过细管,则小球( )
A. 小球的加速度先减小后增加
B. 小球的速度先减小后增加
C. 受到的库仑力最大值为
D. 管壁对小球的弹力最大值为
8. 皮带输送机普遍应用于交通、物流、食品等各行各业,完成物品的传输、装卸工作(如图甲),极大地提高了工作效率。如图乙,水平传送带在电动机带动下以恒定速率v运行,某时刻一个质量为m的快递包裹(可视为质点)以初速度v0(v0<v)从传送带左端滑上传送带。若从包裹滑上传送带开始计时,t0时刻物体的速度达到v,快递包裹与传送带间的动摩擦因数为。则该快递包裹在传送带上运动的过程中( )
A. 物体先受到滑动摩擦力的作用,后受到静摩擦力的作用
B. 0~t0时间内,物体所受摩擦力对物体做功的功率越来越大
C. 若仅增大物体的初速度v0(v0仍小于v),则物体被传送的整个过程中传送带对物体所做的功也一定增加
D. 电动机因传送该包裹而多消耗的电能为mgvt0
9. 如图,xOy平面内有一匀强电场,电场方向与xOy平面平行,平面内有一菱形区域,顶点分别为A、B、C、D。已知A、C两点的电势分别为9V、21V,电子从D点运动到C点电场力做功为10 eV。下列说法正确的是( )
A. B点电势为19 V
B. A、B、C、D间的电势差关系为UAD=UBC
C. 电场方向与A、C两点连线垂直
D. 电子在A点的电势能比在C点低12 eV
10. 如图甲所示,在某电场中建立x坐标轴,A、B为x轴上两点,xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值。一电子仅在电场力作用下沿x轴运动,该电子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A. 该电场一定不是孤立点电荷形成的电场
B. A点的电场强度小于B点的电场强度
C. 电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功W=EpA-EpB
D. 电子在A点的动能小于在B点的动能
二、实验题(每空2分,共计14分)
11. 某同学用如图所示装置来做“验证动量守恒定律”实验。其实验步骤为:
A.用天平测出滑块A、B的质量,;
B.用细线将滑块A、B连接,使A、B间的轻弹簧处于压缩状态;
C.剪断细线,滑块A、B离开弹簧后均沿光滑操作台的台面运动,最后都滑离台面,记录滑块A、B的落地点M、N;
D.用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离、。
请根据实验步骤完成下列填空:
(1)实验前,需要将光滑操作台的台面调节至______,其目的是确保滑块滑离台面后做______运动。
(2)若选取的滑块A、B的质量,之比为,则当______(在误差允许范围内成立)时,可以证明滑块A、B组成的系统在台面上运动时动量守恒。
12. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上,架子下部固定一个小电动机,电动机轴上装一支软笔。电动机转动时,软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹。(忽略软笔尖对钢柱运动的影响,已知当地重力加速度为g)
(1)实验操作时,应该______。(填正确答案标号)
A. 先打开电源使电动机转动,后烧断细线使钢柱自由下落
B. 先烧断细线使钢柱自由下落,后打开电源使电动机转动
(2)如图乙所示是某次实验得到的钢柱痕迹图像,其中痕迹O为画出的第一个痕迹,从痕迹O开始选取5条连续的痕迹A、B、C、D、E,测得它们到痕迹O的距离分别为、、、、。若钢柱的质量为m,电动机每秒转动n圈,则画出痕迹D时,钢柱下落的速度______,此时钢柱的重力势能比开始下落时减少了______。(用题中所给物理量的字母表示)
(3)该同学测量出各痕迹到第一个痕迹O的距离h及各痕迹对应钢柱的下落速度v,然后以h为横轴、以为纵轴作出了如图丙所示的图线。若钢柱下落过程中机械能守恒,则图线的斜率近似等于______。(用题中所给物理量的字母表示)
三、解答题(共计36分,要求有必要的文字说明和解题过程)
13. 如图所示,质量均为m物块A、B用绕过光滑轻质定滑轮的不可伸长的刚性轻绳连接,A与地面接触,B离地面的高度h为1.2m,质量为2m的圆环C套在轻绳上,C在B上方处。由静止释放圆环C,C下落后与B碰撞并粘在一起,碰撞时间极短,不计C与绳之间的摩擦和空气阻力,A、B、C均可视为质点,重力加速度取,求:
(1)C、B碰撞后瞬间,A的速率为多大;
(2)碰撞后,B经过多长时间到达地面。
14. 如图所示,倾角θ=37°的斜面顶端与光滑竖直的圆弧型轨道相切,斜面底端与圆弧型轨道最低端在同一水平面上,斜面底端固定与斜面垂直的挡板。质量m=1kg的小物块在圆弧型轨道的最低端压缩一弹簧,物块被释放,经过O点正下方时脱离弹簧,沿圆弧型轨道滑上斜面,与挡板碰撞后原速率弹回。已知物块与斜面间的动摩擦因数µ=0.5,圆弧型轨道的半径R=1m,斜面长度L=3m。重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)若弹簧的弹性势能Ep=32J,求物块脱离弹簧时的速度大小。
(2)若物块与挡板碰撞后,恰能返回到斜面顶端,求物块刚滑上斜面时的速度大小。
(3)若物块滑上斜面后不离开斜面,求物块在斜面上滑行的最小路程。
15. 如图所示,电荷量为Q的正点电荷固定于O点,倾角的绝缘斜面体固定在水平面上,质量为m的光滑带电小球(可视为点电荷)放在斜面上的A点时处于静止。OA连线水平,长度为L,B、C为斜面上两点,,OB垂直于斜面。已知静电力常量为k,重力加速度为g。
(1)求小球所带电荷量的大小q;
(2)若在A点给小球一个沿斜面向下的初速度。
①求小球运动到C点时的动能。
②已知在电荷量为Q的正点电荷电场中,一个电荷量为q的正点电荷从无穷远移到距离Q为r处克服电场力做功为,求小球经过B点的动能。
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沈阳市回民中学2022级高一下学期期末考试
物理
试卷满分:100 时间:75分钟
一、选择题(1-7单选,8-10多选,每题5分,测选3分,共计50分。)
1. 如图所示,为某轿车的手动变速杆,若保持发动机输出功率不变,将变速杆推至不同挡位,可获得不同的运行速度,从“1”—“5”挡速度依次增大,R是倒车挡,某型号轿车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行驶的最大速度可达180km/h,假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定,则该轿车( )
A. 若该车想以最大牵引力爬坡,则变速杆应推至“5”挡
B. 该车在水平路面上行驶时所受阻力大小为900N
C. 该车以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时,其牵引力大小为1200N
D. 若改变发动机输出功率,汽车以54km/h的速度在同一水平路面上匀速行驶时,发动机的输出功率为35kW
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据
可知以最大牵引力爬坡,变速杆应推至“1”挡,故A错误;
C.以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时,其牵引力为
故C正确;
BD.最大速度行驶时,牵引力等于阻力,可知阻力为
若改变发动机输出功率,汽车以54km/h的速度在同一水平路面上匀速行驶时,发动机的输出功率为
故BD错误。
故选C。
2. 如图所示,圆盘在水平面内做周期为的匀速转动,圆盘上距轴一定距离的点有一质量为的小物块随圆盘一起转动。已知小物块的线速度为。下列对物块在内的说法正确的是( )
A. 物块重力的冲量大小为0 B. 物块重力的冲量大小为
C. 物块合力的冲量大小为0 D. 物块合力的冲量大小为
【答案】B
【解析】
【详解】AB.物块重力冲量大小为
故A错误,B正确;
CD.物块在内,速度的变化量大小为
根据动量定理,物块合力的冲量大小为
故CD错误。
故选B。
3. 质量为m的物体A放在光滑的水平桌面上,用不可伸长的细绳绕过光滑的定滑轮与质量为4m的B物体相连,如图。当绳拉直时让B无初速落下h高度时(h小于桌面高度H,B物体没有落地),A物体在桌面上运动的速率是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因桌面和定滑轮光滑,无摩擦力做功,A、B组成的系统只有重力和系统内弹力做功,系统的机械能守恒,设B物体下落h时,A的速率为v,由机械能守恒定律得:
解得
故选A。
4. 如图,水平面上有一带电量为的均匀带电圆环,其圆心为,点正上方处有一点,和圆环上任一点的连线与圆环面的夹角均为。已知静电力常量为,则点场强大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据对称性可知,均匀带电圆环在点产生电场方向沿轴线向上,取圆环上一带电微元,带电量为,带电微元在点产生电场沿轴线方向的分场强为
则点场强大小为
故选D。
5. 如图所示,带正电的小球a固定在绝缘墙壁上的P点,在P点正上方的O处用绝缘细线悬挂另一带电小球b,因两球间的斥力,悬线与竖直方向夹角为,球b由于漏电而向下摆动少许后重新平衡,在此过程中细线对悬点O的拉力( )
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 保持不变 D. 先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】以小球b为对象,其受力如图所示
根据相似三角形可得
球b由于漏电而向下摆动少许后重新平衡,在此过程中由于重力、长度和均不变,则细线拉力大小不变;可知细线对悬点O的拉力保持不变。
故选C
6. 蜜蜂飞行过程中身上会积累少量正电荷,当蜜蜂接近带负电的花蕊时,它们之间的电场线如图中实线所示,图中虚线为某一带电花粉颗粒的部分运动轨迹。不计重力和空气阻力,则( )
A. 蜜蜂身体周围的电场可能是匀强电场
B. 花粉颗粒被吸附过程做匀变速运动
C. 花粉颗粒在a点动能小于在b点的动能
D. 花粉颗粒在a点电势能小于在b点电势能
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图中电场线分布可知,蜜蜂身体周围的电场不是匀强电场,故A错误;
B.花粉颗粒被吸附过程,场强发生变化,电场力发生变化,加速度发生变化,不是做匀变速运动,故B错误;
CD.根据曲线运动合力方向位移轨迹凹侧,可知花粉颗粒受到的电场力偏右,与场强方向相反,则花粉颗粒带负电,根据沿电场方向电势降低,可知a点电势低于b点电势,由
由于花粉颗粒带负电,则花粉颗粒在a点电势能大于在b点的电势能;由于只受电场力作用,电势能和动能之和保持,则花粉颗粒在a点动能小于在b点的动能,故C正确,D错误。
故选C。
7. 如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d,电荷量分别为和。在它们的中垂线上水平固定一根内壁光滑的绝缘细管,一电量为的小球缓慢经过细管,则小球( )
A. 小球的加速度先减小后增加
B. 小球的速度先减小后增加
C. 受到的库仑力最大值为
D. 管壁对小球的弹力最大值为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据等量异种点电荷电场线分布特点可知,带电小球运动过程中一直受到水平向右的电场力,电场力与细管对其水平弹力平衡,小球的合力为零,加速度为零,小球做匀速直线运动,速度保持不变,故AB错误;
C.等量异种点电荷连线的中垂线上,连线中点处场强最大,小球在该处受到的库仑力最大,则有
故C正确;
D.根据C选项分析可知,在等量异种点电荷连线中点处,管壁对小球的水平弹力与库仑力平衡,则此时管壁对小球的水平弹力大小为,故D错误。
故选C。
8. 皮带输送机普遍应用于交通、物流、食品等各行各业,完成物品的传输、装卸工作(如图甲),极大地提高了工作效率。如图乙,水平传送带在电动机带动下以恒定速率v运行,某时刻一个质量为m的快递包裹(可视为质点)以初速度v0(v0<v)从传送带左端滑上传送带。若从包裹滑上传送带开始计时,t0时刻物体的速度达到v,快递包裹与传送带间的动摩擦因数为。则该快递包裹在传送带上运动的过程中( )
A. 物体先受到滑动摩擦力的作用,后受到静摩擦力的作用
B. 0~t0时间内,物体所受摩擦力对物体做功的功率越来越大
C. 若仅增大物体初速度v0(v0仍小于v),则物体被传送的整个过程中传送带对物体所做的功也一定增加
D. 电动机因传送该包裹而多消耗的电能为mgvt0
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由题意可知,物体先受向右滑动摩擦力做加速运动,速度与传送带相同后做匀速运动,匀速运动阶段不受摩擦力,故A错误;
B.0~t0时间内,物体所受摩擦力恒定为mg,物体速度越来越大,摩擦力做功功率为
可知摩擦力对物体做功的功率越来越大,故B正确;
C.由动能定理知,整个过程中传送带对物体所做的功等于物体动能的增量,所以v0增大,而末速度不变,动能增量减小,传送带对物体做的功减小,故C错误;
D.电动机因传送该包裹而多消耗的电能等于传送带克服物体摩擦力所做的功。在0~t0时间内,传送带的位移为
克服摩擦力所做的功为
故D正确。
故选BD。
9. 如图,xOy平面内有一匀强电场,电场方向与xOy平面平行,平面内有一菱形区域,顶点分别为A、B、C、D。已知A、C两点的电势分别为9V、21V,电子从D点运动到C点电场力做功为10 eV。下列说法正确的是( )
A. B点电势为19 V
B. A、B、C、D间的电势差关系为UAD=UBC
C. 电场方向与A、C两点连线垂直
D. 电子在A点的电势能比在C点低12 eV
【答案】AB
【解析】
分析】
【详解】A.电子从D点运动到C点电场力做功为
可得,在匀强电场中等长的平行线段两端的电势差相等,根据
可得,A正确;
B.因
故,B正确;
C.根据电场强度的方向与等势面垂直,且A、C的连线不是等势面可知,C错误;
D.根据可得,电子在A点的电势能比在C点高12eV,D错误。
故选AB。
10. 如图甲所示,在某电场中建立x坐标轴,A、B为x轴上的两点,xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值。一电子仅在电场力作用下沿x轴运动,该电子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A. 该电场一定不是孤立点电荷形成的电场
B. A点的电场强度小于B点的电场强度
C. 电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功W=EpA-EpB
D. 电子在A点的动能小于在B点的动能
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由于A、B两点的电势能与两个位置间的关系如题图乙所示,说明电势随位置均匀增加,电场强度不变,不是孤立点电荷形成的电场,选项A正确;
B.A、B两点的电场强度相等,选项B错误;
C.由题图乙可知,电子在A、B两点的电势能分别为EpA和EpB,且
EpB>EpA
说明电子由A运动到B时电势能增大,电场力做负功,电场力对其所做的功为
W=EpA-EpB
选项C正确;
D.电场力做负功,动能减小,电子在A点的动能大于B点的动能,选项D错误。
故选AC。
二、实验题(每空2分,共计14分)
11. 某同学用如图所示的装置来做“验证动量守恒定律”实验。其实验步骤为:
A.用天平测出滑块A、B的质量,;
B.用细线将滑块A、B连接,使A、B间的轻弹簧处于压缩状态;
C.剪断细线,滑块A、B离开弹簧后均沿光滑操作台的台面运动,最后都滑离台面,记录滑块A、B的落地点M、N;
D.用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离、。
请根据实验步骤完成下列填空:
(1)实验前,需要将光滑操作台的台面调节至______,其目的是确保滑块滑离台面后做______运动。
(2)若选取的滑块A、B的质量,之比为,则当______(在误差允许范围内成立)时,可以证明滑块A、B组成的系统在台面上运动时动量守恒。
【答案】(1) ①. 水平 ②. 平抛
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1] [2] 实验前,需要将光滑操作台面调为水平,其目的是保证滑块离开台面做平抛运动。
【小问2详解】
取滑块A的初速度方向为正方向,两滑块质量和平抛初速度分别为mA、,v1、v2,平抛运动的水平位移分别为x1、x2,平抛运动的时间为t。根据动量守恒定律得
又
代入得到
若
则当
(在误差允许范围内成立)时,可以证明滑块A、B组成的系统在台面上运动时动量守恒。
12. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上,架子下部固定一个小电动机,电动机轴上装一支软笔。电动机转动时,软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹。(忽略软笔尖对钢柱运动的影响,已知当地重力加速度为g)
(1)实验操作时,应该______。(填正确答案标号)
A. 先打开电源使电动机转动,后烧断细线使钢柱自由下落
B. 先烧断细线使钢柱自由下落,后打开电源使电动机转动
(2)如图乙所示是某次实验得到的钢柱痕迹图像,其中痕迹O为画出的第一个痕迹,从痕迹O开始选取5条连续的痕迹A、B、C、D、E,测得它们到痕迹O的距离分别为、、、、。若钢柱的质量为m,电动机每秒转动n圈,则画出痕迹D时,钢柱下落的速度______,此时钢柱的重力势能比开始下落时减少了______。(用题中所给物理量的字母表示)
(3)该同学测量出各痕迹到第一个痕迹O的距离h及各痕迹对应钢柱的下落速度v,然后以h为横轴、以为纵轴作出了如图丙所示的图线。若钢柱下落过程中机械能守恒,则图线的斜率近似等于______。(用题中所给物理量的字母表示)
【答案】(1)A (2) ①. ②.
(3)2g
【解析】
【小问1详解】
实验中,为了使得软笔尖在钢柱表面画第一条痕迹时,钢柱的速度为0,需要先打开电源使电动机转动,后烧断细线使钢柱自由下落。
故选A。
【小问2详解】
[1]电动机每秒转动n圈,则相邻痕迹之间的时间间隔为
由于匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则有
解得
[2]结合上述可知,此时钢柱的重力势能比开始下落时减少值为
【小问3详解】
根据机械能守恒定律有
变形得
可知,若钢柱下落过程中机械能守恒,则图线的斜率近似等于2g。
三、解答题(共计36分,要求有必要的文字说明和解题过程)
13. 如图所示,质量均为m的物块A、B用绕过光滑轻质定滑轮的不可伸长的刚性轻绳连接,A与地面接触,B离地面的高度h为1.2m,质量为2m的圆环C套在轻绳上,C在B上方处。由静止释放圆环C,C下落后与B碰撞并粘在一起,碰撞时间极短,不计C与绳之间的摩擦和空气阻力,A、B、C均可视为质点,重力加速度取,求:
(1)C、B碰撞后瞬间,A的速率为多大;
(2)碰撞后,B经过多长时间到达地面。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)C下落过程,根据动能定理
解得
C、B碰撞后瞬间系统动量守恒
解得A、B、C的共同速率为
(2)C与B碰撞后粘在一起,一起向下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律
得
由运动学公式有
解得碰撞后,B经过时间
到达地面。
14. 如图所示,倾角θ=37°的斜面顶端与光滑竖直的圆弧型轨道相切,斜面底端与圆弧型轨道最低端在同一水平面上,斜面底端固定与斜面垂直的挡板。质量m=1kg的小物块在圆弧型轨道的最低端压缩一弹簧,物块被释放,经过O点正下方时脱离弹簧,沿圆弧型轨道滑上斜面,与挡板碰撞后原速率弹回。已知物块与斜面间的动摩擦因数µ=0.5,圆弧型轨道的半径R=1m,斜面长度L=3m。重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)若弹簧的弹性势能Ep=32J,求物块脱离弹簧时的速度大小。
(2)若物块与挡板碰撞后,恰能返回到斜面顶端,求物块刚滑上斜面时的速度大小。
(3)若物块滑上斜面后不离开斜面,求物块在斜面上滑行的最小路程。
【答案】(1)8m/s;(2);(3)6.25m
【解析】
【详解】(1)物块脱离弹簧时,弹性势能转化为动能,则有
解得
(2)若物块与挡板碰撞后,恰能返回到斜面顶端,在在物块从斜面下滑至恰好返回过程有
解得
(3)若物块恰好通过圆弧轨道最高点,此时速度最小,则有
以此速度滑上斜面顶端过程,根据动能定理有
解得
可知,物块以上述速度滑上斜面后不离开斜面,且物块在斜面上滑行路程为最小,由于
可知,最终物块在挡板处静止,则有
解得
15. 如图所示,电荷量为Q的正点电荷固定于O点,倾角的绝缘斜面体固定在水平面上,质量为m的光滑带电小球(可视为点电荷)放在斜面上的A点时处于静止。OA连线水平,长度为L,B、C为斜面上两点,,OB垂直于斜面。已知静电力常量为k,重力加速度为g。
(1)求小球所带电荷量的大小q;
(2)若在A点给小球一个沿斜面向下的初速度。
①求小球运动到C点时的动能。
②已知在电荷量为Q的正点电荷电场中,一个电荷量为q的正点电荷从无穷远移到距离Q为r处克服电场力做功为,求小球经过B点的动能。
【答案】(1);(2)①;②
【解析】
【详解】(1)小球在斜面上的A点静止,根据平衡条件,有
解得
(2)①由几何关系得
由题意
OA=OC
可得
小球从A运动到C过程,电场力做功为0,根据动能定理有
解得
②取无穷远为零电势能参考点,根据已知条件可得,小球在A、B两点的电势能分别为
,
小球从A运动到B,电场力做的功
由动能定理有
联立并代入(1)中的q,得
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