【題目】如圖,絕緣平板S放在水平地面上,S與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,兩足夠大的平行金屬板P、Q通過(guò)絕緣撐架相連,Q板固定在平板S上,P、Q間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),整個(gè)裝置總質(zhì)量M=0.48kg,P、Q間距為d=lm,P板的中央有一小孔給裝置某一初速度,裝置向右運(yùn)動(dòng),F(xiàn)有一質(zhì)量m=0.04kg、電量q=+1×10-4C的小球,從離P板高h=1.25m處?kù)o止下落,恰好能進(jìn)入孔內(nèi),小球進(jìn)入電場(chǎng)時(shí),裝置的速度為=5m/s。小球進(jìn)入電場(chǎng)后,恰能運(yùn)動(dòng)到Q板且不與Q板接觸,忽略平行金屬板外部的電場(chǎng)對(duì)小球運(yùn)動(dòng)的影響。不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2。
(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E;
(2)求當(dāng)小球第一次返回到P板時(shí),裝置的速度;
(3)小球第一次與P板碰撞時(shí)間極短,碰后速度大小不變,方向反向,碰后電量變?yōu)?/span>q′ =-4×10-4C。求從小球進(jìn)入電場(chǎng)到第二次到達(dá)Q板過(guò)程中,絕緣平板S與地面因?yàn)槟Σ炼a(chǎn)生的熱量。(由于小球帶電量很小,碰撞過(guò)程對(duì)P、Q上的電荷分布的影響可以忽略,可認(rèn)為碰撞前后兩金屬板間的電場(chǎng)保持不變)
【答案】(1)9×103N/C (2)1.2m/s (3)5.7096J
【解析】(1)小球下落到Q板時(shí)速度為零,從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)過(guò)程,由動(dòng)能定理得:
mg(h+d)Eqd=0,解得:E=9×103N/C;
(2)小球在電場(chǎng)中的加速度:a=(qEmg)/m=(1×104×9×1030.04×10)/0.04=12.5m/s2
小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:t2=,
小球進(jìn)入電場(chǎng)后,裝置的加速度:a′=μ(Mg+qE)/M=4.75m/s2
當(dāng)小球第一次返回到P板時(shí),裝置的速度:v2=v1a′t2=54.75×0.8=1.2m/s;
(3)小球從進(jìn)入電場(chǎng)到小球返回到P板過(guò)程中裝置的位移: ,
熱量:Q1=μ(Mg+Eq)x1,解得:Q1=5.6544J,
小球與P板碰撞之后速度v0=5m/s,在之后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中:
小球的加速度:a′=(mg+q′E)/m=(0.04×10+4×104×9×103)/0.04=100m/s2
小球從P板運(yùn)動(dòng)至Q板的時(shí)間: ,解得:t3=0.1s,
裝置的加速度:a′2=μ(Mgq′E)/M=0.4×(0.48×104×104×9×103)/0.48=1m/s2
裝置在這段時(shí)間內(nèi)的位移: ,熱量:Q2=μ(MgEq′)x2,
解得:x2=0.115m,Q2=0.0552J,
產(chǎn)生的總熱量:Q總=Q1+Q2=5.7096J;
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( )
A.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率是4 Hz
B.在10 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程是20 cm
C.第4 s末質(zhì)點(diǎn)的速度是零
D.在t=1 s和t=3 s兩時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)位移大小相等,方向相同
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在光滑絕緣水平面上有一半徑為R的圓,AB是一條直徑,空間有勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向與水平面平行,在圓上A點(diǎn)有一發(fā)射器,以相同的動(dòng)能平行于水平面沿不同方向發(fā)射帶電量為+q的小球,小球會(huì)經(jīng)過(guò)圓周上不同的點(diǎn),在這些點(diǎn)中,經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的小球動(dòng)能最大,由于發(fā)射時(shí)刻不同時(shí),小球間無(wú)相互作用,且∠α=30°,下列說(shuō)法正確的是
A. 電場(chǎng)的方向與AB平行
B. 電場(chǎng)的方向與AB垂直
C. 小球在A點(diǎn)垂直電場(chǎng)方向發(fā)射,若恰能落到C點(diǎn),則初動(dòng)能為
D. 小球在A點(diǎn)重直電場(chǎng)方向發(fā)射,若恰能落到C點(diǎn),則初動(dòng)能為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲為“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,盤和重物的總質(zhì)量為m,小車和砝碼的總質(zhì)量為M。實(shí)驗(yàn)中用盤和重物總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)Φ拇笮 ?/span>
(1) 實(shí)驗(yàn)中,為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力,先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端定滑輪的高度,使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行,接下來(lái)還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是________(填寫所選選項(xiàng)的序號(hào))
A.將長(zhǎng)木板水平放置,讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,調(diào)節(jié)m的大小,使小車在盤和重物的牽引下運(yùn)動(dòng),從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)
B.將長(zhǎng)木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨,讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,撤去盤和重物,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)
C.將長(zhǎng)木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋鋈ゼ垘б约氨P和重物,輕推小車,觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)
(2) 實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶如圖乙所示,A、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為、、、、、。已知相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T,則小車的加速度a=_________ (用題中所給字母表示)。
(3) 實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量m和M的選取,以下最合理的一組_______。
A.M=20g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
(4) 該實(shí)驗(yàn)小組以測(cè)得的加速度a為縱軸,盤和重物的總重力F為橫軸,作出的圖象如圖丙中圖線1所示,發(fā)現(xiàn)圖象不過(guò)原點(diǎn),懷疑在測(cè)量力時(shí)不準(zhǔn)確,他們將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改裝,將一個(gè)力傳感器安裝在小車上,直接測(cè)量細(xì)線拉小車的力F′,作a-F′圖如圖丙中圖線2所示,則圖象不過(guò)原點(diǎn)的原因是________,對(duì)于圖象上相同的力用傳感器測(cè)得的加速度偏大,其原因是__________。
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【題目】下列有關(guān)力學(xué)單位制的說(shuō)法正確的是( )
A.后人為了紀(jì)念牛頓,把N作為力學(xué)中的基本單位
B.在國(guó)際單位制中,時(shí)間的基本單位可以是s,也可以是h
C.1牛頓等于1千克米每二次方秒
D.分米、厘米、毫米都是導(dǎo)出單位
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【題目】一戰(zhàn)斗機(jī)在某次測(cè)試中往返飛行了850km,用時(shí)56min,這兩個(gè)加點(diǎn)數(shù)據(jù)分別指
A.位移的大小,時(shí)間間隔B.位移的大小,時(shí)刻
C.路程,時(shí)間間隔D.路程,時(shí)刻
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】識(shí)記字形。
①(xiá)(_____)想 ②(xiá)(______)疵 ③目不(xiá)(______)接
④(míng)(míng)(______)(_____)之中 ⑤死不(míng)(______)目 ⑥日將(míng)(____)
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【題目】用氦氖激光器進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn),已知使用 的雙縫間的距離d=0.1mm,雙縫到屏的距離L=6.0m,測(cè)得屏上干涉條紋中亮紋的間距是3.8cm,氦氖激光器發(fā)出的紅光的波長(zhǎng)λ是多少?
假如 把整個(gè)裝置放入折射率是 的水中,這時(shí)屏上的條紋間距是多少?
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【題目】兩個(gè)帶異種電荷的物體間距離增大一些時(shí)( )
A. 電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能增加B. 電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加
C. 電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減少D. 電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能減少
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