20xx版高考物理人教版一輪學案：專題強化六-帶電粒子在電場中運動的綜合問題-【含答案】-資料下載頁
2025-04-05 06:01本頁面
【正文】 程中，機械能一直在減少C．小球在B點時細線的拉力最大D．從B點到C點的過程中小球的電勢能一直增加[解析] 小球所受重力和電場力恒定，重力和電場力的合力恒定，小球相當于在重力和電場力的合力及細線的拉力作用下在豎直平面內做圓周運動。當小球運動到重力和電場力的合力和細線的拉力共線時(不是B點)，小球的速度最大，此時細線的拉力最大，A、C錯誤；從A點到C點的過程中，小球所受重力做正功，小球擺到C點時速度為0，所以電場力對小球做負功，小球從A點到B點的過程中，機械能一直在減少，B正確；從B點到C點的過程中，小球克服電場力做功，小球的電勢能一直增加，D正確。3．如圖所示，在光滑絕緣的水平面上的A、B兩點分別放置質量為m和2m的兩個點電荷QA和QB，將兩個點電荷同時釋放，已知剛釋放時QA的加速度大小為a，經過一段時間后(兩電荷未相遇)，QB的加速度大小也為a，且此時QB的速度大小為v。求：(1)此時QA的速度和加速度的大??；(2)這段時間內QA和QB構成的系統(tǒng)減小的電勢能。[答案] (1)2v 2a (2)3mv2[解析] (1)設剛釋放時QA和QB之間的作用力大小為F1，當QB的加速度也為a時，QA和QB之間的作用力大小為F2，QA的速度為vA根據動量守恒定律得mvA＝2mv，解得vA＝2v，方向與v相反根據牛頓第二定律得F1＝ma，F2＝2ma此時QA的加速度a′＝＝＝2a。(2)根據能量轉化和守恒定律可知，QA和QB構成的系統(tǒng)減小的電勢能轉化為兩點電荷的動能，有ΔEp＝mv＋2mv2＝3mv2。 7
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