如圖所示，一豎直固定且光滑絕緣的直圓筒底部放置一可視為點(diǎn)電荷的場源電荷A，已知帶電量Q=+4×10-3 C的場源電荷A形成的電場中各點(diǎn)的電勢表達(dá)式為?=kQr，其中靜電力恒量k=9×109 N?m2/C2，r為空間某點(diǎn)到A的距離．現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg的帶正電的小球B，它與A球間的距離為a=0.4m,此時(shí)小球B處于平衡狀態(tài)，且小球B在場源電荷A形成的電場中具有的電勢能表達(dá)式為EP=kQqr，其中r為q與Q之間的距離．另一質(zhì)量也為m的不帶電絕緣小球C從距離B的上方某處自由下落，落在小球B上立刻與小球B粘在一起以2m/s的速度向下運(yùn)動(dòng)，它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)，向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最高點(diǎn)為P．求：（不計(jì)空氣阻力，結(jié)果可以保留根式）
（1）小球B的帶電量q為多少？
（2）當(dāng)小球B和C一起向下運(yùn)動(dòng)與場源電荷A距離多遠(yuǎn)時(shí)，其速度最大？
（3）P點(diǎn)與小球A之間的距離為多大？
?
=
k
Q
r
E
P
=
k
Q
q
r
【考點(diǎn)】用能量守恒定律解決實(shí)際問題；動(dòng)量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問題．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：77引用：1難度：0.1
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1．如圖所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，某風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速為9m/s時(shí)，輸出電功率為405kW，風(fēng)速在5～10m/s范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)化效率可視為不變。該風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)一周掃過的面積為S，空氣密度為ρ，風(fēng)場風(fēng)速為v,并保持風(fēng)正面吹向葉片。下列說法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/17 15:30:2組卷：91引用：1難度：0.5 -
2．風(fēng)力發(fā)電已成為我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑之一。如圖所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速為9m/s時(shí)，輸出電功率為405kW，風(fēng)速在5～10m/s范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)化效率可視為不變。該風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)一周掃過的面積為A，空氣密度為ρ，風(fēng)場風(fēng)速為v,并保持風(fēng)正面吹向葉片。下列說法正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/17 16:30:1組卷：926引用：4難度：0.5 -
3．如圖所示為某工廠車間的一個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)由一個(gè)半徑R=0.5m的固定的光滑圓弧軌道BC、一個(gè)固定在圓弧軌道末端C點(diǎn)的力傳感器（未畫出）、一輛平板小車和一根固定輕彈簧組成。可視為質(zhì)點(diǎn)的配件由A點(diǎn)從靜止落下，在B點(diǎn)沿切線進(jìn)入圓弧軌道BC，經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)，配件將不受阻礙地滑上與軌道等高的小車，與小車達(dá)到共同速度后，小車與等高的輕彈簧接觸并壓縮彈簧。某個(gè)質(zhì)量m=1kg的配件經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)速度大小為v0=4m/s,該配件與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.6，小車質(zhì)量M=1kg,不計(jì)地面對小車的阻力，彈簧勁度系數(shù)k=24N/m,取重力加速度g=10m/s2。14
（1）求釋放點(diǎn)A與點(diǎn)B的高度差；
（2）求小車與彈簧接觸前瞬間小車的速度大?。?br />（3）已知彈簧彈性勢能的表達(dá)式為，其中x為彈簧的形變量。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中該配件未離開小車，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，求彈簧的最大壓縮量。Ep=12kx2發(fā)布：2024/12/15 20:0:1組卷：78引用：2難度：0.3
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