(15分)如圖所示,水平光滑絕緣軌道MN的左端有一固定絕緣擋板,軌道所在空間存在水平向左、E=4×102N/C的勻強(qiáng)電場。一個(gè)質(zhì)量m=0.2kg、帶電荷量q=5.0×10-5C的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從軌道上與擋板相距x1=0.2m的P點(diǎn)由靜止釋放,滑塊在電場力作用下向左做勻加速直線運(yùn)動。當(dāng)滑塊與擋板碰撞后滑塊沿軌道向右做勻減速直線運(yùn)動,運(yùn)動到與擋板相距x2=0.1m的Q點(diǎn),滑塊第一次速度減為零。若滑塊在運(yùn)動過程中,電荷量始終保持不變,求:

(1)滑塊由靜止釋放時(shí)的加速度大小a;
(2)滑塊從P點(diǎn)第一次達(dá)到擋板時(shí)的速度大小v;
(3)滑塊與擋板第一次碰撞的過程中損失的機(jī)械能ΔE。

(1) 0.1m/s2    (2) 0.2m/s     (3) 2×10-3J

解析試題分析:(1)設(shè)滑塊沿軌道向左做勻加速運(yùn)動的加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律有
qE=ma       (3分)
代入數(shù)據(jù)得a=0.1m/s2。        (2分)
(2)滑塊從P點(diǎn)運(yùn)動到擋板處的過程中,由動能定理有
qEx1=mv2/2        (3分)
代入數(shù)據(jù)有v=0.2m/s。       (2分)
(3)滑塊第一次與擋板碰撞過程中損失的機(jī)械能等于滑塊由P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)過程中電場力所做的功,即ΔE=qE(x1-x2)=2×10-3J。        (5分)
考點(diǎn):本題考查牛頓第二定律和動能定理。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(14分)在方向水平的勻強(qiáng)電場中,一不可伸長的不導(dǎo)電細(xì)線的一端連著一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球,另一端固定于O點(diǎn)。把小球拉起直至細(xì)線與場強(qiáng)平行,然后無初速釋放。已知小球擺到最低點(diǎn)的另一側(cè),線與豎直方向的最大夾角為θ(如圖)。求小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線對小球的拉力。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,在同一豎直平面上, 質(zhì)量為2m的小球靜止在光滑斜面底部的壓縮彈簧的頂端此時(shí)小球距斜面頂端的高度為.解除彈簧的鎖定后,小球沿斜面向上運(yùn)動.離開斜面后,達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)(此時(shí)球的速度恰好水平)與靜止懸掛在此處的小球發(fā)生彈性碰撞,碰撞后球剛好能擺到與懸點(diǎn)同一高度,球沿水平方向拋射落在水平面上的點(diǎn), 點(diǎn)的投影的距離為.已知球質(zhì)量為,懸繩長,視兩球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn),重力加速度為,不計(jì)空氣阻力.求:

(1)球在兩球碰撞后瞬間受到懸繩拉力的大小.
(2)球在兩球碰撞前瞬間的速度大小.
(3)彈簧的彈力對球所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(9分)如圖所示,兩平行金屬板帶等量異號電荷,兩板間距離為d,與水平方向成a角放置,一電量為+q、質(zhì)量為m的帶電小球恰沿水平直線由靜止開始從一板的右端點(diǎn)向左運(yùn)動到另一板的左端點(diǎn),求:

(1)該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大。 
(2)小球運(yùn)動的加速度大;
(3)小球由靜止開始從一板運(yùn)動至另一板所需的時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(19分)如圖所示,在鉛板A上放一個(gè)放射源C可向各個(gè)方向射出速率為射線,B為金屬網(wǎng),A、B連接在電路上,電源電動勢為,內(nèi)阻為,滑動變阻器總阻值為,圖中滑動變阻器滑片置于中點(diǎn),A、B間距為d,M為熒光屏(足夠大),它緊挨者金屬網(wǎng)外側(cè),已知粒子的質(zhì)量為,不計(jì)射線所形成的電流對電路的影響,求:

(1)閉合開關(guān)S后,AB間的場強(qiáng)的大小是多少?
(2)粒子到達(dá)金屬網(wǎng)B的最長時(shí)間?
(3)切斷開關(guān)S,并撤去金屬網(wǎng)B,加上垂直紙面向內(nèi)、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,設(shè)加上B后粒子仍能到達(dá)熒光屏。這時(shí)在豎直方向上能觀察到熒光屏亮區(qū)的長度是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形,固定在豎直面內(nèi),管口B、C的連線水平,在BC下方有一水平向右的勻強(qiáng)電場,整個(gè)半圓細(xì)管均處在電場中。質(zhì)量為m、荷量為q的帶正電小球從B點(diǎn)正上方的A點(diǎn)自由下落,A、B兩點(diǎn)間的距離為2R。當(dāng)小球到達(dá)圓管的最低點(diǎn)P時(shí),對下方管壁的壓力大小等于其重力的9倍。重力加速度為g。

求:(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小。
(2)小球在管中運(yùn)動的最大動能。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

我國“嫦娥一號”月球探測器在繞月球成功運(yùn)行之后,為進(jìn)一步探測月球的詳細(xì)情況,又發(fā)射了一顆繞月球表面飛行的科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星,假設(shè)該衛(wèi)星繞月球的運(yùn)動視為圓周運(yùn)動,并已知月球半徑為R,月球表面重力加速度為g,萬有引力常量為G,不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響.
(1)求該衛(wèi)星環(huán)繞月球運(yùn)行的第一宇宙速度v1;
(2)若該衛(wèi)星在沒有到達(dá)月球表面之前先要在距月球某一高度繞月球做圓周運(yùn)動進(jìn)行調(diào)姿,且該衛(wèi)星此時(shí)運(yùn)行周期為T,求該衛(wèi)星此時(shí)的運(yùn)行半徑r;
(3)由題目所給條件,請?zhí)岢鲆环N估算月球平均密度的方法,并推導(dǎo)出密度表達(dá)式.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖21所示,一根長0.1m的細(xì)線,一端系著一個(gè)質(zhì)量為0.18kg的小球,拉住線的另一端,使球在光滑的水平桌面上作勻速圓周運(yùn)動,使小球的轉(zhuǎn)速很緩慢地增加,當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加到開始時(shí)轉(zhuǎn)速的3倍時(shí),細(xì)線斷開,線斷開前的瞬間線的拉力比開始時(shí)大40N,求:
 
(1)線斷開前的瞬間,線的拉力大小。
(2)線斷開的瞬間,小球運(yùn)動的線速度。
(3)如果小球離開桌面時(shí),速度方向與桌邊的夾角為,桌面高出地面0.8m,求小球飛出后的落地點(diǎn)距桌邊的水平距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,在動摩擦因素μ=0.2的水平面AB上,水平恒力F推動質(zhì)量為m=1kg的物體從A點(diǎn)由靜止開始作勻加速直線運(yùn)動,物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去F,接著又沖上光滑斜面(設(shè)經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變),最高能到達(dá)C點(diǎn)。用速度傳感器測量物體的瞬時(shí)速度,并在表格中記錄了部分測量數(shù)據(jù)。求:(g取10m/s2

t/s
0.0
0.2
0.4

2.2
2.4
2.6

v/m?s-1
0.0
0.4
0.8

3.0
2.0
1.0


(1)恒力F 的大。
(2)在答題紙的坐標(biāo)上標(biāo)出記錄的數(shù)據(jù)點(diǎn),并作v-t圖;
(3)若撤去推力F,在A處給物體一個(gè)水平向左的初速度v0,恰能使物體運(yùn)動到C點(diǎn),求此初速度v0的大小。

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