（17分）如圖所示，在水平面上放置一凹槽B，B與水平面面間有摩擦，槽質(zhì)量為m,內(nèi)壁間距離為d，槽內(nèi)靠近左側(cè)壁處有質(zhì)量也為m小物塊A，帶有q電量正電，槽內(nèi)壁絕緣光滑，系統(tǒng)又處于一水平向右的勻強電場中，電場強度為E，t=0時刻A由靜止釋放，每次A與槽B內(nèi)壁碰撞無動能損失交換速度。觀察發(fā)現(xiàn)A只與槽B右壁發(fā)生周期性的碰撞，且每次碰后速度為零。求
（1）A第一次與槽B發(fā)生碰撞前的速度
（2）槽B與水平面間動摩擦因數(shù)μ
（3）以后運動過程中A與槽B左壁的最短距離和第n次碰撞前摩擦力對槽B所做功

 
（1）（2）qE/2mg（3）-(n-1)qEd
（1）A碰前速度v0, 由動能定理
                （2分）               
               （2分）               
(2)根據(jù)題意，保證周期性碰，每次A加速至v0,時，B剛好速度減到零，而A到達B右壁
所以AB加速度大小相等 aA=qE/m    aB=2μmg/m        （2分）        
2μmg="qE                      " （2分）
得   μ="qE/2mg               " （2分）
(3)每次當(dāng)A加速到v0/2而B減速到v0/2時，A離左壁最近，設(shè)周期T為
                       （2分）
A相對B右壁  x=3v0/4×T/2- v0 /4×T/2=d/2           （2分）  
第n次碰前，B運動（n-1）d
Wf=-2μmg(n-1)d=-(n-1)qEd                           （3分）
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，從靜止出發(fā)的電子經(jīng)加速電場加速后，進入偏轉(zhuǎn)電場．若加速電壓為U1、偏轉(zhuǎn)電壓為U2，要使電子在電場中的偏移距離y增大為原來的2倍(在保證電子不會打到極板上的前提下)，可選用的方法有　         (       )
A．使U1減小為原來的1/2
B．使U2增大為原來的2倍
C．使偏轉(zhuǎn)電場極板長度增大為原來的2倍
D．使偏轉(zhuǎn)電場極板的間距減小為原來的1/2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球在電場強度為E、區(qū)域足夠大的勻強電場中，以初速度v0沿ON在豎直面內(nèi)做勻變速直線運動。ON與水平面的夾角為30°，重力加速度為g，且mg=Eq，則(    )
A．電場方向豎直向上
B．小球運動的加速度大小為g
C．小球上升的最大高度為
D．若小球在初始位置的電勢能為零，則小球電勢能的最大值為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

在如圖所示的電路中，兩平行正對金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d=4.0cm。電源電動勢E=400V，內(nèi)電阻r=20Ω，電阻R1=1980Ω。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球（可視為質(zhì)點）從B板上的小孔以初速度v0=1.0m/s豎直向上射入兩板間，小球恰好能到達A板。若小球所帶電荷量q=1.0×10-7C，質(zhì)量m=2.0×10-4kg，不考慮空氣阻力，忽略射入小球?qū)﹄娐返挠绊懀=10m/s2。求：

小題1:A、B兩金屬板間的電壓的大小U；
小題2:滑動變阻器消耗的電功率P滑；
小題3:電源的效率η。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（19分）如圖所示，在a、b兩端有直流恒壓電源，輸出電壓恒為Uab，R2=40Ω，右端連接間距d=0.04m、板長l=10cm的兩水平放置的平行金屬板，板間電場視為勻強電場。閉合開關(guān)，將質(zhì)量為m=1.6×10-6kg、帶電量q=3.2×10-8C的微粒以初速度v0=0.5m/s沿兩板中線水平射入板間。當(dāng)滑動變阻器接入電路的阻值為15Ω時，微粒恰好沿中線勻速運動，通過電動機的電流為0.5A。已知電動機內(nèi)阻R1=2Ω，取g=10m/s2。試問：
（1）輸出電壓為Uab是多大？
（2）在上述條件下，電動機的輸出功率和電源的輸出功率？
（3）為使微粒不打在金屬板上，R2兩端的電壓應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

行時間質(zhì)譜儀主要由脈沖閥、激光器、加速電場、偏轉(zhuǎn)電場和探測器組成，可以對氣體分子進行分析。如圖所示,脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同價位的離子，自a板小孔進入a、b間的加速電場，從b板小孔射出，沿中線方向進入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達探測器。已知加速電場a、b板間距為d，偏轉(zhuǎn)電場極板M、N的長度為L1，寬度為L2。不計離子重力及進入a板時的初速度。

（1）設(shè)離子比荷為k（k=q/m），若a、b間的加速電壓為U1，試求離子進入偏轉(zhuǎn)電場時的初速度v0；
（2）當(dāng)a、b間的電壓為U1時，在M、N間加上適當(dāng)?shù)碾妷篣2，離子從脈沖閥P噴出到到達探測器的全部飛行時間為t。請推導(dǎo)出離子k比荷的表達式；
（3）在某次測量中探測器始終無法觀察到離子，分析原因是離子偏轉(zhuǎn)量過大，打到極板上，請說明如何調(diào)節(jié)才能觀察到離子（無需論證）？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量為m的帶負(fù)電的小物塊處于傾角為37°的光滑斜面上，當(dāng)整個裝置處于豎直向下的勻強電場中時，小物塊恰處于靜止。現(xiàn)將電場方向突然改為水平向右，而場強大小不變，則
A．小物塊仍靜止B．小物塊沿斜面加速上滑
C．小物塊沿斜面加速下滑D．小物塊將脫離斜面運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，P和Q為兩平行金屬板，板間電壓為U，在P板附近有一電子由靜止開始向Q板運動．下列說法正確的是
A．兩板間距離越大，加速時間越長，獲得的速率就越大
B．兩板間距離越小，加速度越大，獲得的速率就越大
C．電子到達Q板時的速率，與兩板間距離無關(guān)，僅與加速電壓U有關(guān)
D．以上說法都不正確

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

（共18分）如圖所示，一個質(zhì)量為m，帶電量為+q的微粒，從a點以大小為v0的初速度豎直向上射入水平方向的勻強電場中。微粒通過最高點b時的速度大小為2v0方向水平向右。求：
（1）該勻強電場的場強大小E；
（2）a、b兩點間的電勢差Uab；
（3）該微粒從a點到b點過程中速率的最小值vmin。

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