【題目】如圖所示，絕緣材料制作的輕質(zhì)彈簧勁度系數(shù)為k，一端固定在墻壁上，另一端與帶正電，電量為q質(zhì)量為m的滑塊A連接，整個裝置處于勻強電場中，電場強度為E，最初水平向左，此時裝置保持靜止，彈簧具有勢能Ep。（水平面光滑且絕緣，小球的電量不變.要求不用彈性勢能本身的表達(dá)式求解）

（1）現(xiàn)突然將電場方向變化為水平向右，大小不變，則A做簡諧運動的振幅為多大？彈簧的最大彈性勢能為多大？

（2）若緊貼滑塊A放另一絕緣材質(zhì)，不帶電的滑塊B，滑塊B質(zhì)量也為m，開始都靜止，再突然將電場方向變化為水平向右，大小不變，求B獲得的最大速度為多大？

【答案】（1）A=；Epm= Ep+（2）v=

【解析】

（1）小球處于平衡位置時，電場力與彈簧的彈力平衡，彈簧壓縮了x=，

現(xiàn)突然將電場方向變化為水平向右，大小不變，則此時合力為2Eq，當(dāng)彈簧伸長x=時合力又為零，速度最大，

故A做簡諧運動的振幅為2x=，

根據(jù)動能定理知2Eqx=

然后減速運動，速度為零時，彈性勢能最大

根據(jù)能量守恒知Epm=Ep+2Eqx=Ep+

（2）AB靜止時qE=kx′

電場向右后，一起向右加速運動，

對整體：qE-kx=2ma

FAB=ma

兩滑塊分離時，FAB=0，加速度為零；

由此得：x=，

分離時，彈簧的勢能與最初位置彈簧的勢能相等．所以，這一過程有：

qE2x=2mv2，

B獲得的最大動能為EK=mv2

由此得vm=．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖所示實驗裝置驗證機械能守恒定律，通過電磁鐵控制小鐵球從A點由靜止釋放．下落過程中經(jīng)過光電門B時，通過與之相連的毫秒計時器(圖中未畫出)記錄下?lián)豕鈺r間t，實驗前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小鐵球下落過程中球心通過光電門中的激光束．(當(dāng)?shù)刂亓铀俣扔?/span>g表示)

(1)為了驗證機械能守恒定律，還需要測量的物理量有________；

A．A點與地面間的距離H

B．小鐵球的質(zhì)量m

C．小鐵球從A到B的下落時間tAB

D．小鐵球的直徑d

E．A、B之間的距離h

(2)小鐵球通過光電門時的瞬時速度v＝________，如果關(guān)系式______________成立，則可驗證小鐵球在下落過程中機械能守恒。(用測量的物理量表示)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用圖甲所示的實驗裝置做“用雙縫干涉測量光的波長”實驗，他用帶有游標(biāo)尺的測量頭(如圖乙所示)測量相鄰兩條亮條紋間的距離Δx。轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板的中心刻線對齊某一條亮條紋(將這一條紋確定為第一亮條紋)的中心，此時游標(biāo)尺上的示數(shù)如圖丙所示，則圖丙的示數(shù)x1＝________mm。再轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板的中心刻線對齊第6條亮條紋的中心，此時游標(biāo)尺上的示數(shù)情況如圖丁所示，則圖丁的示數(shù)x2＝________mm。如果實驗所用雙縫之間的距離d＝0.20 mm，雙縫到屏的距離l＝60 cm。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得出光的波長λ＝__________m(保留1位小數(shù))。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一列簡諧橫波在x軸上傳播，圖甲和圖乙分別為x軸上a、b兩質(zhì)點的振動圖象，且xab="6m." 下列判斷正確的是（ ）

A. 波一定沿x軸正方向傳播B. 波長可能是8m

C. 波速一定是6m/sD. 波速可能是2m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物理課外活動小組在用單擺測重力加速度的實驗中,測出了不同擺長L所對應(yīng)的周期T，在進(jìn)行實驗數(shù)據(jù)處理時：

①甲同學(xué)以擺長L為橫坐標(biāo)、周期T的平方為縱坐標(biāo)作出了T2—L圖線。若他由圖象測得的圖線斜率為K，則測得的重力加速度g=_____________。若甲同學(xué)測擺長時，忘記測擺球的半徑，則他用圖線法求得的重力加速度___________________（選填“偏大”、“偏小”、“準(zhǔn)確”）。

②乙同學(xué)根據(jù)公式得，并計算重力加速度，若他測得擺長時，把擺線長當(dāng)作擺長（忘記加上小球半徑），則他測得的重力加速度值__________（選填“偏大”、“偏小”、“準(zhǔn)確”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】氣球以20m/s的速度沿豎直方向勻速上升，當(dāng)它上升到離地160m的高處時，一重物從氣球上掉落，（不計空氣阻力，g取10m/s2）求：

（1）重物需要經(jīng)過多長時間才能落到地面？

（2）重物到達(dá)地面時的速度是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的平行板器件中，電場強度E和磁感應(yīng)強度B相互垂直．一帶電粒子（重力不計）從左端以速度v沿虛線射入后做直線運動，則該粒子（　 　）

A. 一定帶正電

B. 可能帶負(fù)電

C. 若速度，粒子在板間的運動是類平拋運動

D. 若此粒子從右端沿虛線方向進(jìn)入平行板，仍做直線運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】運動員在同位置一分別沿與地面成30°和60°的方向踢出一只橄欖球，兩次球落在同一地點，運動軌跡如圖所示，不計空氣阻力，則橄欖球

A.兩次運動位移相等

B.沿軌跡①運動時間長

C.在最高點時沿軌跡②運動速度小

D.兩次最高點位置一定在同一直線上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用圖中所示的實驗裝置研究小車速度隨時間變化的規(guī)律。如圖給出了電火花計時器在紙帶上打出的一些計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出，電火花計時器所用的交流電頻率為50Hz。

（1）本實驗中，除打點計時器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、一端附有滑輪的長木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有_____。（填正確答案標(biāo)號）

A．電壓合適的交流電源

B．電壓可調(diào)的直流電源

C．刻度尺

D．秒表

E．天平

（2）實驗過程中，下列做法正確的是_____。（填正確答案標(biāo)號）

A．先釋放小車帶動紙帶運動，再接通電源

B．先接通電源，再釋放小車帶動紙帶運動

C．將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處

D．將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處

（3）根據(jù)紙帶可以計算打下各點時小車的瞬時速度及小車的加速度，現(xiàn)計算打下第2點時小車的瞬時速度為：v2＝_____m/s，小車的加速度為a＝_____m/s2．（計算結(jié)果取兩位有效數(shù)字）

（4）若當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f＝60Hz，但是做實驗的同學(xué)并不知道，那么由此測量計算出的加速度值比實際值偏_____（填“大”或“小“）。

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