则
W弹?mgh?W……………①
从离O为H高度释放物块,在平衡位置A有最大速度,在这过程中,重力做功
1
??mg(H?h),弹力做负功,大小仍为W弹,初动能为零,末能动为mv2,是在A点WG2
1的速度,根据动能定理mg(H?h)?W弹?mv2…………②
22W①代入②得v?2gH?.
m
【例11】
<解析> 小球运动过程中既满足功能关系,又要满足圆周运动规律,球到最
高点时临界条件为重力充当向心力.
由题意确定O?的位置,即确定小球绕O?做圆周运动的轨道半径r,设小球绕O?做圆周运动经过最高点B时的速度大小为OO??L?r,
vB,则小球从A到B只有重力做mg(L?2r).
2vB小球在经过B点时维持圆周运动所满足的条件是mg?m
r12以小球为研究对象,小球从A到B由动能定理得mg(L?2r)?mvB
223解得r?L,所以O?的位置在O下方L?r?L处.
55
【例12】
<解析> (1)即将着地时,B在斜面上上滑高度为hsin?,设此时A、B共同速度为v,则由A、B系
1统机械能守恒得:mAgh?(mA?mB)v2?mBghsin?,因为mA?mB
211所以v?gh(1?sin?)?5m/s,EkA?mAv2??10?25J?125J
22Ep?mBghsin??250J
1ghsin??v212?3.75m (2)设B上升高度为h?,则有:mBghsin??mBv2?mBgh?,h??g2h?EpB?mBgh??375J,B离底端最远距离L??7.5m.
sin?<答案> (1)125J,250J;(2)375J,7.5m
【例13】
<答案> ABC
【例14】
<解析> A、B两木块离开桌面后都做平抛运动,由平抛知识水平速度vB?2vA,且tA?tB.在弹
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簧弹开的过程中,A、B的动量守恒,mAvA?mBvB,所以mA?2mB,又弹力FA?FB,故?:IB??mAgtA:mBgtB?2:1. aA:aB?mB:mA?1:2,IA:IB?FAtA:FBtB?1:1,IA<答案> BD
【例15】
<解析> 根据碰后两车连接在一起,且向南滑行的情况,说明系统的总动量方向向南(无论碰前
还是碰后).因此碰前的客车动量(方向向南)应该大于卡车的动量(方向向北),即m客?v客?m卡?v卡,代入数据1500kg?20m/s?3000kg?v卡,解得v卡?10m/s.
<答案> A
【例16】
<解析> 由于船在水中匀速行驶,所以人船组成的系统动量守恒,设小孩跃出后的速度为v1,规
M?2m定初速度的方向为正方向,则(M?2m)v0?Mv1?mv?mv,解得v1?v0
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第29讲 电磁复习(1)
静电场:
一、电荷 库仑定律
<答案>①得失电子 ②1.60?10?19C
二、电场 电场强度 电场线 <答案> ①力
②放入电场中的试探电荷 ③E?⑧负电荷
③
kQ1Q2 r2④电荷的总量 ⑤它们的连线
⑥切线 ⑦正电荷
三、电势差 电势
kQ ④正电荷 r2⑨匀强电场
⑤疏密
<答案>①减少 ②能 ③降低 ④低
四、电势差与电场强度的关系
<答案>①垂直 ②沿电场线方向的距离
五、静电平衡
⑤低 ⑥始、末位置
③V/m ④电场强度
<答案>①电荷定向移动 ②垂直 ③外表面
④等势面
恒定电流:
一、欧姆定律
<答案>①导体两端存在电势差 ②正电荷定向移动的方向 ③I?U R④兆欧(MΩ) ⑤直线
二、电阻定律 电阻率
L<答案>①? ②增大 ③标准电阻 ④减小 ⑤超导现象
S
三、电功和电功率
<答案> ①电功 ②其他形式 ③电功 ④I2Rt ⑤正常工作
四、闭合电路欧姆定律
<答案>①负极经电源内部指向正极
五、电压表和电流表 <答案> ①小量程电流表G
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②内电阻 ③反比 ④增大 ⑤E ⑥
E ⑦内电阻 r②分压 ③分流
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六、电阻的测量
U<答案>① ②大
I
③小 ④大 ⑤大 ⑥闭合电路欧姆定律
1.
<解析>由题意可知,试探电荷处在匀强电场和点电荷?Q产生的电场所组成的叠加场中.因此要求试
探电荷在电场中某点所受的电场力,首先应确定该点的合场强,要确定合场强,就需要求匀强电场的场强.而题目已经告诉当试探电荷处在d点时恰好平衡,这恰恰是两电场共同作用的结果,据此则问题可解.
QqQqQ(1)由题意可知F1?k2 ①,F2?qE ②,因为F1?F2,所以qE?k2,E?k2,场强
rrr方向沿db方向.
(2)试探电荷放在c点Ec?E12?E2?2E?2k所以Fc?qEc?2kQ, r2Qq,方向与ac方向成45?角(如图所示). r2Q(3)试探电荷放在b点Eb?E2?E?2E?2k2,
rQq所以Fb?qEb?2k2,方向沿bd方向.
r 2.
1ee3<解析>一个下夸克在圆心O处产生的电场强度E1?k2?k2,B、C两个下夸克在圆心O处场强
r3r的叠加如图所示,合场强EBC?E1,方向沿AO.
2e2e3而上夸克在圆心O处的电场强度E2?k2?k2,方向沿AO.故3个夸克在圆心处产生的r3re电场强度EO?E1?E2?k2.
r<答案> A 3.
<解析>导体处于静电平衡状态时,导体内部合场强为零,这是点电荷q所形成的电场与棒两端出现
的感应电荷所形成的附加电场在棒中叠加的结果,即E合?E1?E2?0.
因此可通过计算点电荷?q产生的电场E1,来确定感应电荷的电场E2的大小和方向.
q点电荷?q在棒中点处产生的场强为E1?k,方向向右. 2L???R??2?? 讲述高端的,真正的物理学 高一·30次课学完高中物理·第18讲·教师版
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由该点合场强为零可知,感应电荷在该点产生的场强大小E2?E1?kqL???R??2??2qL???R??2??2,方向向左.
<答案>k 向左
\\
4.
<解析>由图可知,该电场线为直线,在我们常接触的电场中,匀强电场的电场线是直线,但点电荷
的电场线也是直线,故也可能是正电荷放在左端或负电荷放在右端时产生电场的电场线,另外也可能是正、负电荷之间的一条电场线,故A错.电势的高低可根据电场线由高电势指向低电势来判断,则?A??B,故B错.由于?A??B,故正电荷在A点的电势能大,而负电荷在
B点的电势能大,因此C正确.也可假设负电荷由A移到B,则该过程中电场力向左,与运
动方向相反,故电场力做负功,电势能增加.负电荷在电场中所受电场力的方向与该点场强的方向相反,故D错.
<答案> C 5. <答案>C 6.
<解析>方法一:利用电场线方向来判断,由于电势能增加,电场力一定做负功,即电场力方向和电
荷运动方向相反,从b指向a,而负电荷受电场力的方向和场强方向相反,场强方向应是由a指向b,因此电场线的方向是从a指向b.顺着电场线的方向电势越来越低,a点电势比b点电势高.
方法二:利用电场力做功公式来判断,由于电势能增加,电场力一定做负功,即Wab为负值,
而q是负电荷,即q为负值.由Wab?q??a??b?得?a??b
方法三:利用电势能判断,正电荷q为正值,在电势越高的地方电势能就越大,而对负电荷,
q为负值,在电势越高的地方电势能越小,而本题已知条件是负电荷在a点电势能较
小,故a点电势高.
7.
<答案> AD 8.
<解析> 电场力大小为qE,且做负功,所以物体克服电场力做功qEs,物体的电势能增加了qEs;
由于物体做匀减速直线运动,则合力做负功,W合?-mas??0.8qEs,物体动能减少了
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