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【題目】如圖所示,水平絕緣軌道,左側存在水平向右的有界勻強電場,電場區(qū)域寬度為L,右側固定以輕質彈簧,電場內的軌道粗糙,與物體間的摩擦因數(shù)為μ=0.5,電場外的軌道光滑,質量為m、帶電量為+q的物體A從電場左邊界由靜止釋放后加速運動,離開電場后與質量為2m的物體B碰撞并粘在一起運動,碰撞時間極短,開始B靠在處于原長的輕彈簧左端但不栓接,(A、B均可視為質點),已知勻強電場強度大小為,求:

1)彈簧的最大彈性勢能;

2)整個過程A在電場中運動的總路程;

【答案】(1) (2)

【解析】試題分析:根據(jù)動能定理和動量守恒定律,求出物體A碰前的速度,根據(jù)機械能守恒即可求出彈簧的最大彈性勢能;由題意知最終AB靜止在電場外,彈簧處于自由伸長狀態(tài),AB共同在電場中運動的距離為x,由能的轉化與守恒可得AB共同在電場中運動的距離,再加上電場區(qū)域寬度即可求出整個過程A在電場中運動的總路程。

1)物體A碰前的速度為,根據(jù)動能定理

碰撞過程動量守恒:

壓縮過程機械能守恒: ,

解得

2)最終AB靜止在電場外,彈簧處于自由伸長狀態(tài),AB共同在電場中運動的距離為x,由能的轉化與守恒

A在電場中運動的總距離為s

位移關系為:s=L+x

聯(lián)立解得

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,勻強磁場中有兩個導體圓環(huán)ab,磁場方向與圓環(huán)所在平面垂直.磁場方向與圓環(huán)所在平面垂直.磁感應強度B隨時間均勻增大.兩圓環(huán)半徑之比為21,圓環(huán)中產生的感應電動勢分別為EaEb,不考慮兩圓環(huán)間的相互影響.下列說法正確的是( 。

A. EaEb=41,感應電流均沿逆時針方向

B. EaEb=41,感應電流均沿順時針方向

C. EaEb=21,感應電流均沿逆時針方向

D. EaEb=21,感應電流均沿順時針方向

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【題目】如圖所示,兩根水平放置且相互平行的長直導線分別通有方向相反的電流I1I2.與兩導線垂直的一平面內有ab、cd四點,ab、c在兩導線的水平連線上且間距相等,b是兩導線連線中點,bd連線與兩導線連線垂直.則

A.I2受到的磁場力水平向左

B.I1I2產生的磁場有可能相同

C.b、d兩點磁感應強度的方向必定豎直向下

D.a點和 c點位置的磁感應強度不可能都為零

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【題目】如圖所示,由三個鋁制薄板互成120°角均勻分開的、、三個勻強磁場區(qū)域,其磁感應強度分別用表示.現(xiàn)有帶電粒子自a點垂直Oa板沿逆時針方向射入磁場中,帶電粒子完成一周運動,在三個磁場區(qū)域中的運動時間之比為123,軌跡恰好是一個以O為圓心的圓,則其在b、c處穿越鋁板所損失的動能之比為

A. 1∶1 B. 5∶3

C. 3∶2 D. 27∶5

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【題目】如圖所示,紙面為豎直面,MN為豎直線段,MN之間的距離為h,空間存在平行于紙面的足夠寬廣的勻強電場,其大小和方向未知,圖中未畫出,一帶正電的小球從M點在紙面內以v0=的速度水平向左開始運動,以后恰好以大小v=v0的速度通過N點。已知重力加速度g,不計空氣阻力。則下列正確的是( 。

A.小球從MN的過程經歷的時間t=B.MN的運動過程中速度大小一直增大

C.M點到N點的過程中小球的機械能先減小后增大D.可以求出電場強度的大小

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【題目】如圖所示,虛線表示某電場的等勢面.一帶電粒子僅在電場力作用下由A運動到B的徑跡如圖中實線所示,則下列結論正確的(  )

A. 粒子帶正電,由AB的過程中加速度一直增大

B. 粒子帶負電,由AB的過程中速度先增大再減小

C. 粒子帶正電,由AB的過程中電場力一直做正功

D. 粒子帶負電,由AB的過程中電勢能先增大再減小,但B點電勢能比A點大

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A.電荷將向上加速運動

B.電荷將向下加速運動

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D.電流表中將有從ba的電流

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A.所受合外力始終為零B.所受摩擦力大小不變

C.合外力做功一定為零D.機械能始終保持不變

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A.合力大小的變化范圍是0≤F≤14 N

B.合力大小的變化范圍是2 N≤F≤10 N

C.這兩個分力的大小分別為6 N8 N

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