如圖所示,擋板P固定在足夠高的水平桌面上,小物塊A和B大小可忽略,它們分別帶有+QA和+QB的電荷量,質(zhì)量分別為mA和mB。兩物塊由絕緣的輕彈簧相連,一不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)滑輪,一端與B連接,另一端連接一輕質(zhì)小鉤。整個(gè)裝置處于場(chǎng)強(qiáng)為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。A、B開始時(shí)靜止,已知彈簧的勁度系數(shù)為k,不計(jì)一切摩擦及A、B間的庫(kù)侖力,A、B所帶電荷量保持不變,B不會(huì)碰到滑輪。若在小鉤上掛一質(zhì)量為M的物塊C并由靜止釋放,可使物塊A對(duì)擋板P的壓力恰為零,但不會(huì)離開P。

(1)求小物塊C下落的最大距離;

(2)求小物塊C下落到最低點(diǎn)的過(guò)程中,小物塊B的電勢(shì)能變化量、彈簧的彈性勢(shì)能變化量;

(3)若C的質(zhì)量改為2M,求小物塊A剛離開擋板P時(shí)小物塊B的速度大小。

解:(1)開始時(shí)彈簧形變量為x1,由平衡條件

kx1=EQB  可得x1=

設(shè)當(dāng)A剛離開擋板時(shí)彈簧的形變量為x2,由kx2=EQA  可得x2=

故C下降的最大距離為h=x1+x2

可解得h=(QB+QA)。

(2)C下落h過(guò)程中,B的電勢(shì)能的增量為:

ΔEp=QBEh=QB(QB+QA)

由能量守恒定律可知:C下落h過(guò)程中,C重力勢(shì)能的減少量等于B的電勢(shì)能的增量和彈簧彈性勢(shì)能的增量以及系統(tǒng)動(dòng)能的增量之和Mgh=QBE·h+ΔE

ΔE=(Mg-QBE)h=(Mg-QBE)(QB+QA)。

(3)當(dāng)C的質(zhì)量為2M時(shí),設(shè)A剛離開擋板時(shí)B的速度為v。由能量守恒定律可知2Mgh=QBEh+ΔE+(2M+mB)v2

解得A剛離開P時(shí)B的速度為v=

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,擋板P固定在足夠高的水平桌面上,小物塊A和B大小可忽略,它們分別帶有+QA和+QB的電荷量,質(zhì)量分別為mA和mB.兩物塊由絕緣的輕彈簧相連,一不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)滑輪,一端與B連接,另一端連接一輕質(zhì)小鉤.整個(gè)裝置處于場(chǎng)強(qiáng)為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.A、B開始時(shí)靜止,已知彈簧的勁度系數(shù)為k,不計(jì)一切摩擦及A、B間的庫(kù)侖力,A、B所帶電荷量保持不變,B不會(huì)碰到滑輪.若在小鉤上掛一質(zhì)量為M的物塊C并由靜止釋放,可使物塊A對(duì)擋板P的壓力恰為零、但不會(huì)離開P.則:
(1)求小物塊C下落的最大距離;
(2)求小物塊C下落到最低點(diǎn)的過(guò)程中,小物塊B的電勢(shì)能變化量、彈簧的彈性勢(shì)能變化量;
(3)若C的質(zhì)量改為2M,求小物塊A剛離開擋板P時(shí)小物塊B的速度大。

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精英家教網(wǎng)如圖所示,擋板P固定在足夠高的水平桌面上,小物塊A和B大小可忽略,它們分別帶有+QA和+QB的電荷量,質(zhì)量分別為mA和mB.兩物塊由絕緣的輕彈簧相連,一個(gè)不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)滑輪,一端與B連接,另一端連接輕質(zhì)小鉤.整個(gè)裝置處于場(chǎng)強(qiáng)為E、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,A、B開始時(shí)靜止,已知彈簧的勁度系數(shù)為k,不計(jì)一切摩擦及A、B間的庫(kù)侖力,A、B所帶電荷量保持不變,B一直在水平面上運(yùn)動(dòng)且不會(huì)碰到滑輪.試求:
(1)開始A、B靜止時(shí),擋板P對(duì)物塊A的作用力大;
(2)若在小鉤上掛質(zhì)量為M的物塊C并由靜止釋放,當(dāng)物塊C下落到最大距離時(shí)物塊A對(duì)擋板P的壓力恰好為零,求物塊C下落的最大距離;
(3)若C的質(zhì)量改為2M,則當(dāng)A剛離開擋板P時(shí),B的速度多大?

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(1)若在小鉤上掛一質(zhì)量為m的絕緣物塊C并由靜止釋放,可使物塊A恰好能離開擋板P,求物塊C下落的最大距離;
(2)若C的質(zhì)量改為2m,則當(dāng)A剛離開擋板P時(shí),B的速度多大?

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①若在小鉤上掛一質(zhì)量為M的物塊C并由靜止釋放,可使物塊A恰好能離開擋板P,求物塊C下落的最大距離.
②若物塊C的質(zhì)量改為2M,則當(dāng)物塊A剛離開擋板P時(shí),C的速度為多大?

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(2011?門頭溝區(qū)一模)如圖所示,擋板P固定在足夠高的水平桌面上,小物塊A和B大小可忽略,它們分別帶有+QA和+QB的電荷量,質(zhì)量分別為mA和mB.兩物塊由絕緣的輕彈簧相連,一不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)滑輪,一端與B連接,另一端連接一輕質(zhì)小鉤,整個(gè)裝置處于方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度為E.開始時(shí)A、B靜止,已知彈簧的勁度系數(shù)為k,不計(jì)一切摩擦及A、B間的庫(kù)侖力,A、B所帶電荷量保持不變,B一直在水平面上運(yùn)動(dòng)且不會(huì)碰到滑輪.
(1)開始A、B靜止時(shí),求擋板P對(duì)物塊A的作用力大小和彈簧彈力大小的比值;
(2)若在小鉤上掛一質(zhì)量為M的物塊C并由靜止釋放,當(dāng)物塊C下落到最大距離時(shí)物塊A對(duì)擋板P的壓力剛好為零,試求物塊C下落的最大距離;
(3)若C的質(zhì)量改為2M,則當(dāng)A剛離開擋板P時(shí),B的速度多大?

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