（12分）如圖所示，帶等量異種電荷的兩平行金屬板豎直放置（M板帶正電，N板帶負(fù)電），板間距為d=80cm，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間電壓為U=100V。兩極板上邊緣連線的中點(diǎn)處有一用水平輕質(zhì)絕緣細(xì)線拴接的完全相同的小球A和B組成的裝置Q，在外力作用下Q處于靜止?fàn)顟B(tài)，該裝置中兩球之間有一處于壓縮狀態(tài)的絕緣輕質(zhì)小彈簧（球與彈簧不拴接），左邊A球帶正電，電荷量為q=4×10-5C，右邊B球不帶電，兩球質(zhì)量均為m=1.0×10-3kg，某時(shí)刻裝置Q中細(xì)線突然斷裂,A、B兩球立即同時(shí)獲得大小相等、方向相反的速度（彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)）。若A、B之間彈簧被壓縮時(shí)所具有的彈性能為1.0×10-3J，小球A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，Q裝置中彈簧的長(zhǎng)度不計(jì)，小球帶電不影響板間勻強(qiáng)電場(chǎng)，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2。求：

（1）為使小球不與金屬板相碰，金屬板長(zhǎng)度L應(yīng)滿足什么條件？
（2）當(dāng)小球B飛離電場(chǎng)恰好不與金屬板相碰時(shí)，小球A飛離電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能是多大？
（3）從兩小球彈開進(jìn)入電場(chǎng)開始，到兩小球間水平距離為30cm時(shí)，小球A的電勢(shì)能增加了多少？
(1) L<0.8m   (2)8.5×10-2J  (3) 5×10-4J

試題分析：（1）建立如圖所示的直角坐標(biāo)系。

又機(jī)械能守恒定律，得小球彈開時(shí)獲得的初速度m/s  (2分)
進(jìn)入電場(chǎng)，A球水平方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，B球水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，故B碰不到極板，A球就碰不到極板。B球進(jìn)入電場(chǎng)后向右做平拋運(yùn)動(dòng)，平拋時(shí)間
s，0.4s內(nèi)的豎直位移m
即，為使小球不與金屬板相撞，金屬板長(zhǎng)度L<0.8m    (2分)
（2）水平方向上，A球向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，其加速度
m/s2，方向向右       （1分）
當(dāng)小球B恰不與金屬板相撞時(shí)，A球飛離電場(chǎng)時(shí)沿水平方向的位移
       （1分）
由功能關(guān)系得A球離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能
J       （2分）
（3）兩小球進(jìn)入電場(chǎng)后，豎直方向均做自由落體運(yùn)動(dòng)，加速度為g，因此，A、B兩小球在運(yùn)動(dòng)過程中始終位于同一條直線上，當(dāng)兩小球間的距離為s=30cm時(shí)解得（舍去）        (1分)
此時(shí)A球水平位移為     （1分）
由功能關(guān)系得A球電勢(shì)能的增加量為：J     (2分)．．．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，光滑斜面傾角為37°.質(zhì)量為m、電荷量為q的一帶有正電的小物塊，置于斜面上．當(dāng)沿水平方向加有如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，帶電小物塊恰好靜止在斜面上，從某時(shí)刻開始，電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825004208668338.png" style="vertical-align:middle;" /> ，求：
（1）原來的電場(chǎng)強(qiáng)度為多大？
（2）改變后物體運(yùn)動(dòng)的加速度大�。�
（3）改變后沿斜面下滑距離為L(zhǎng)時(shí)的速度大�。╯in37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示．一固定足夠長(zhǎng)的斜面MN與水平面的夾角α＝37°，斜面上有一質(zhì)量為m=1kg的小球P，Q是一帶豎直推板的直桿。現(xiàn)使豎直桿Q以水平加速度a＝4m/s2水平向右從斜面底N開始做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)小球P沿斜面向上運(yùn)動(dòng)．小球P與直桿Q及斜面之間的摩擦均不計(jì)，直桿Q始終保持豎直狀態(tài)，求：（sin37°＝0.6）

⑴該過程中小球P的加速度大小，直桿Q對(duì)小球P的推力大�。�
⑵直桿Q從開始推動(dòng)小球P經(jīng)時(shí)間t=0.6s后突然停止運(yùn)動(dòng)并立即撤出，小球P由于慣性向上滑動(dòng)達(dá)最高點(diǎn)到N點(diǎn)的距離及返回到N點(diǎn)所用時(shí)間？(可以用根式表示)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖（a）所示，木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，某研究小組利用此裝置探索物塊在方向始終平行于斜面、大小為F＝8N的力作用下加速度與斜面傾角的關(guān)系。已知物塊的質(zhì)量m＝1kg，通過DIS實(shí)驗(yàn)，得到如圖（b）所示的加速度與斜面傾角的關(guān)系圖線。若物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，假定物塊與木板間的最大靜摩擦力始終等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2。試問：

（1）圖（b）中圖線與縱坐標(biāo)交點(diǎn)ao多大？
（2）圖（b）中圖線與θ軸交點(diǎn)坐標(biāo)分別為θ1和θ2，木板處于該兩個(gè)角度時(shí)的摩擦力指向何方？說明在斜面傾角處于θ1和θ2之間時(shí)物塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
（3）如果木板長(zhǎng)L＝2m，傾角為37°，物塊在F的作用下由O點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，為保證物塊不沖出木板頂端，力F最多作用多長(zhǎng)時(shí)間？（取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分） 長(zhǎng)1米的木板A，質(zhì)量為M=1kg，靜止在水平地面上。在木板最左端有一質(zhì)量為m=2kg的小物塊B，在沿水平向右F=10牛的恒力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，物塊和木板、木板和水平面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)分別為。在把小物塊從木板右端拉下去的過程中，求：

（1）運(yùn)動(dòng)過程中A、B的加速度分別是多大？
（2）在此過程中木板運(yùn)動(dòng)的位移為多大？（小物塊可看作質(zhì)點(diǎn)）（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(10分) 如圖所示，水平恒力F＝20 N，把質(zhì)量m＝0.6 kg的木塊壓在豎直墻上，木塊離地面的高度H＝6 m，木塊從靜止開始向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過2 s到達(dá)地面。取g＝10 m/s2，求：

(1)木塊下滑的加速度a的大��；
(2)木塊與墻壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

為將貨物傳送到離地面一定高度的水平臺(tái)C上，采用如圖所示的傳送帶 裝置進(jìn)行傳送，傳送帶的皮帶以一定的速度v順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且不打滑。將 貨物由靜止放置在傳送帶底端A處，貨物隨皮帶到達(dá)平臺(tái)C。貨物在皮 帶上發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，會(huì)留下痕跡。已知每件貨物與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，貨物所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，傳送帶斜面的長(zhǎng)度為L(zhǎng)。若皮帶的傾角、運(yùn)行速度秒和貨物的質(zhì)量m都可以調(diào)節(jié)(、L不變)，且始終滿足tan <。則以下說法正確的是

A．當(dāng)速度v一定時(shí)，傾角越大，傳送時(shí)間越短
B．當(dāng)傾角一定時(shí)，若傳送帶以另一速度運(yùn)行，則傳送時(shí)間不可能相同
C．當(dāng)傾角和速度v一定時(shí)，貨物的質(zhì)量m越大，貨物與皮帶問因摩擦而產(chǎn)生的熱量越多
D．當(dāng)傾角和速度v一定時(shí)，貨物的質(zhì)量m越大，皮帶上留下的痕跡越長(zhǎng)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（13分）如圖所示，光滑斜面的傾角α=30°，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長(zhǎng)L1=1m，bc邊的邊長(zhǎng)L2=0.4m，線框的質(zhì)量m=1kg，電阻R=0.2Ω。斜面上ef線（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的均勻磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化情況如B-t圖像，ef線和gh的距離s=6.9m，t=0時(shí)線框在平行于斜面向上的恒力F=10N的作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng)，線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中始終做勻速直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度。

（1）求線框進(jìn)入磁場(chǎng)前的加速度大小和線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)的速度v大小；
(2) 求線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）求線框從開始運(yùn)動(dòng)到ab邊運(yùn)動(dòng)到 gh線處所用的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，絕緣傳送帶與水平地面成37°角，傾角也是37°的絕緣光滑斜面固定于水平地面上且與傳送帶良好對(duì)接，輕質(zhì)絕緣彈簧下端固定在斜面底端。皮帶傳動(dòng)裝置兩輪軸心相L="6" m，B、C分別是傳送帶與兩輪的切點(diǎn)，輪緣與傳送帶之間不打滑。現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg、電荷量q="+2×" 10-5 C的工件(視為質(zhì)點(diǎn)，電荷量保持不變)放在彈簧上，用力將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，工件滑到傳送帶端點(diǎn)B時(shí)速度v0= 8m/s，AB間的距離s=1m，AB間無電場(chǎng)，工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25。（g取10m/s2。sin37°=0.6，cos37°=0.8）

(1)求彈簧的最大彈性勢(shì)能;
(2)若皮帶傳動(dòng)裝置以速度v順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且v可取不同的值(安全運(yùn)行的最大速度為10 m/s)，在工件經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，先加場(chǎng)強(qiáng)大小E=4×104 N/C，方向垂直于傳送帶向上的均強(qiáng)電場(chǎng)，0.5s后場(chǎng)強(qiáng)大小變?yōu)镋'="1.2" ×105 N/C，方向變?yōu)榇怪庇趥魉蛶蛳�。工件要以最短時(shí)間到達(dá)C點(diǎn)，求v的取值范圍;
(3)若用Q表示工件由B至C的過程中和傳送帶之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量，在滿足(2)問的條件下，請(qǐng)推出Q與v的函數(shù)關(guān)系式。

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同步練習(xí)冊(cè)答案