【題目】如圖，光滑絕緣底座上固定兩豎直放置、帶等量異種電荷的金屬板a、b，間距略大于L，板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向由a指向b，整個(gè)裝置質(zhì)量為m。現(xiàn)在絕緣底座上施加大小等于qE的水平外力，運(yùn)動(dòng)一段距離L后，在靠近b板處放置一個(gè)無(wú)初速度的帶正電滑塊，電荷量為q，質(zhì)量為m，不計(jì)一切摩擦及滑塊的大小，則

(1)試通過計(jì)算分析滑塊能否與a板相撞；

(2)若滑塊與a板相碰，相碰前，外力F做了多少功；若滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí)，外力F做了多少功?

【答案】（1）恰好不發(fā)生碰撞（2）

【解析】

(1)剛釋放小滑塊時(shí)，設(shè)底座及其裝置的速度為v，由動(dòng)能定理：

放上小滑塊后，底座及裝置做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小滑塊向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

當(dāng)兩者速度相等時(shí)，小滑塊位移

絕緣底座的位移

故小滑塊剛好相對(duì)絕緣底座向后運(yùn)動(dòng)的位移

，

剛好不相碰。

(2)由(1)分析可知，滑塊與a板恰好不相碰，整個(gè)過程絕緣底座位移為3L。則

答：(1)通過計(jì)算分析可各滑塊剛好與a板不相撞；

(2)滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí)，外力F做功為3qEL。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，長(zhǎng)木板置于光滑水平地面上，小物塊放在長(zhǎng)木板的正中間，兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài)．已知木板的質(zhì)量為M＝4 kg，長(zhǎng)度為L＝2 m，物塊的質(zhì)量為m＝1 kg，尺寸可以忽略．物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，認(rèn)為兩物體間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小相等，取重力加速度g＝10 m/s2.

(1)若在物塊上施加一個(gè)水平恒力F1，恰好能使物塊在木板上滑動(dòng)，求力F1的大��；

(2)若在木板上施加一個(gè)水平恒力F2，經(jīng)過2 s物塊恰好從木板上滑落，求力F2的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定傾斜放置，與水平面夾角為θ=37°，相距d=1.0m，a、b間接一個(gè)阻值R=5.0Ω的電阻，在導(dǎo)軌上c、d兩點(diǎn)處放一根質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒，bc長(zhǎng)為L=4.0m，cd平行ab，金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，金屬棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)間電阻r=3.0Ω，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，金屬棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，金屬棒被兩個(gè)垂直于導(dǎo)軌的絕緣樁擋住而不會(huì)下滑，在金屬導(dǎo)軌區(qū)域加一個(gè)垂直導(dǎo)軌平面斜向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示已知0~1.0s時(shí)間內(nèi)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小E=4.0V，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6。求：

(1)在t=1.0s時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

(2) t=1.0s時(shí)，金屬棒所受的安培力的大��；

(3)在磁場(chǎng)變化的全過程中，若金屬棒始終沒有離開絕緣樁而上升，則圖乙中t0的最大值；

(4)在t=0.2s時(shí)撤去絕緣樁，求0.2s~t0為最大值的時(shí)間內(nèi)，金屬棒受到的摩擦力f隨時(shí)間t變化的關(guān)系式。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】滑板運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)驚險(xiǎn)刺激的運(yùn)動(dòng)，深受青少年的喜愛，如今滑板運(yùn)動(dòng)已經(jīng)成為奧林匹克家族中的一員，將在2020年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)上首次亮相。如圖所示，滑板運(yùn)動(dòng)員在U形槽中的運(yùn)動(dòng)可以簡(jiǎn)化為：AC和DE是兩段半徑為R的光滑圓弧形軌道，DE段的圓心為O點(diǎn)，水平軌道CD段長(zhǎng)為8m，滑板與軌道CD段的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.075。一運(yùn)動(dòng)員從軌道上的A點(diǎn)以一速度水平滑出，下落h高度落在槽壁上B點(diǎn)，且運(yùn)動(dòng)員通過調(diào)整剛好沿軌道的切線方向滑入圓弧軌道BC（在調(diào)整過程中無(wú)機(jī)械能增減），經(jīng)CD軌道后沖上DE軌道，速度減為零后返回。已知運(yùn)動(dòng)員和滑板的總質(zhì)量為60kg，h=1.8m，R=3m，g取10m/s2。求：

（1）運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)跳入槽內(nèi)時(shí)的初速度大小；

（2）滑過圓弧形軌道D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；

（3）通過計(jì)算說(shuō)明，第一次返回時(shí)，運(yùn)動(dòng)員能否回到B點(diǎn)？如能，請(qǐng)求出回到B點(diǎn)時(shí)速度的大��；如不能，則最終靜止在何處？（結(jié)果可以保留根號(hào)）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】洗衣機(jī)的甩干筒在旋轉(zhuǎn)時(shí)有衣服附在筒壁上，則此時(shí)（　�。�

A.衣服受重力，筒壁的彈力和摩擦力，及離心力作用

B.衣服隨筒壁做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由筒壁的摩擦力提供

C.加快脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，脫水效果會(huì)更好

D.靠近中心的衣物脫水效果比四周的衣物脫水效果好

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R，內(nèi)徑很小的光滑半圓管道豎直放置，質(zhì)量為m的小球以某一速度進(jìn)入管內(nèi)，小球通過最高點(diǎn)P時(shí)，對(duì)管壁的壓力為0．5mg．求：

（1）小球從管口P飛出時(shí)的速率；

（2）小球落地點(diǎn)到P點(diǎn)的水平距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為兩組平行板金屬板，一組豎直放置，一組水平放置，今有一質(zhì)量為m,電量為e的電子靜止在豎直放置的平行金屬板的A點(diǎn)，經(jīng)電壓U0加速后通過B點(diǎn)進(jìn)入兩板間距為d、電壓為U的水平放置的平行金屬板間，若電子從兩塊水平平行板的正中間射入，且最后電子剛好能從右側(cè)的兩塊平行金屬板穿出，A、B分別為兩塊豎直板的中點(diǎn)，求：

(1)電子通過B點(diǎn)時(shí)的速度大��；

(2)右側(cè)平行金屬板的長(zhǎng)度；

(3)電子穿出右側(cè)平行金屬板時(shí)的速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某興趣小組遙控一輛玩具車，使其在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前2s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，2s末達(dá)到額定功率，2s到14s保持額定功率運(yùn)動(dòng)，14s末停止遙控，讓玩具車自由滑行，其v-t圖象如圖所示�？烧J(rèn)為整個(gè)過程玩具車所受阻力大小不變，已知玩具車的質(zhì)量為m=2kg(取g=10m/s2)，則(　　)

A.玩具車所受阻力大小為3N

B.玩具車在4s末牽引力的瞬時(shí)功率為9W

C.玩具車在2s到10s內(nèi)位移的大小為39m

D.玩具車整個(gè)過程的位移為90m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小剛同學(xué)用如圖實(shí)驗(yàn)裝置研究“機(jī)械能守恒定律”。他進(jìn)行如下操作并測(cè)出如下數(shù)值。

①用天平測(cè)定小球的質(zhì)量為0.50kg；

②用游標(biāo)卡尺測(cè)出小球的直徑為10.0mm；

③用刻度尺測(cè)出電磁鐵下端到光電門的距離為82.05cm；

④電磁鐵先通電，讓小球吸在開始端；

⑤電磁鐵斷電時(shí)，小球自由下落；

⑥在小球經(jīng)過光電門時(shí)間內(nèi)，計(jì)時(shí)裝置記下小球經(jīng)過光電門所用時(shí)間為2.50×10-3s，由此可算得小球經(jīng)過光電門的速度；

⑦計(jì)算得出小球重力勢(shì)能減小量△Ep＝　　J，小球的動(dòng)能變化量△Ek＝　　J。（g取9.8m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字），從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中發(fā)現(xiàn)△Ep__　_△Ek（填“稍大于”、“稍小于”或“等于”），試分析可能的原因　　　　。

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