精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑水平面上,有一輕桿處于水平向右的勻強電場中,電場強度為E,長為l,桿的兩端固定小球A、B,A帶正電q,質(zhì)量為m,B帶負電,電量為-q,質(zhì)量為2m,桿可繞中點O無摩擦轉(zhuǎn)動,現(xiàn)輕桿和小球在圖示位置平衡,則系統(tǒng)具有的電勢能為
 
.若系統(tǒng)受到輕微擾動開始轉(zhuǎn)動,則桿轉(zhuǎn)過180°時,小球A的速度vA
 
分析:根據(jù)電場力做功來確定電勢能的大小,因此可由電場力做功等于電勢能的變化;電場力做功導(dǎo)致電勢能減小,動能增加,從而求出小球的速度大。
解答:解:電場力做功W=qU=qEl,所以電勢能變化為qEl,則系統(tǒng)具有的電勢能為qEl,
桿轉(zhuǎn)過180°時,兩球的速度大小相等,根據(jù)動能定理可知:
則兩帶電小球受到的電場力做功為2qEl=
1
2
m
v
2
A
+
1
2
?2m
v
2
B
,
解得:vA=2
qEl
3m

故答案為:qEl,2
qEl
3m
點評:考查電場力做功與電勢能的變化關(guān)系,掌握動能定理的應(yīng)用,注意兩球的速度大小相等.
練習(xí)冊系列答案
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(2008?黃岡模擬)如圖所示,在光滑水平面上直線MN右側(cè)有垂直于水平面的勻強磁場,一個電阻為R的矩形線框abcd受到水平向左的恒定拉力作用,以一定的初速度向右進入磁場,經(jīng)過一段時間后又向左離開磁場.在整個運動過程中ab邊始終平行于MN.則線框向右運動進入磁場和向左運動離開磁場這兩個過程中( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在光滑水平面上有木塊A和B,mA=0.5kg,mB=0.4kg,它們的上表面是粗糙的,今有一小鐵塊C,mC=0.1kg,以初速v0=20m/s沿兩木塊表面滑過,最后停留在B上,此時B、C以共同速度v=3m/s運動,求:
(1)A運動的速度vA=?
(2)小鐵塊C剛離開A時的速度vC′=?

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如圖所示,在光滑水平面上放著長為L,質(zhì)量為M的長木板,在長木板左端放一質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點),開始時物體和長木板均處于靜止?fàn)顟B(tài),物塊和長木板間是粗糙的.今對物塊m施一水平向右的恒力F.下列判斷正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑水平面上放有質(zhì)量為2kg的長木板B,模板B右端距豎直墻s=4m,木板B上有一質(zhì)量為1kg的金屬塊A,金屬塊A和木版B間滑動摩擦因數(shù)μ=0.20.開始A以υo=3m/s的初速度向右運動,木板B很長,A不會從B上滑下,木板B與豎直墻碰撞后以碰前速率返回,且碰撞時間極短.g取10m/s2.求
(1)木半B碰墻前,摩擦力對金屬塊A做的功
(2)A在B上滑動過程中產(chǎn)生的熱量
(3)A在B上滑動,A相對B滑動的路程L.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑水平面上靜止著一塊質(zhì)量為M=5kg的長方體木板A,木板的左端靜止放置著一質(zhì)量為m=2kg的物塊B,已知AB之間動摩擦因數(shù)μ=0.5,經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)當(dāng)對物塊B施加一個大小為16N水平向右的拉力F后經(jīng)過2s物塊B被拉到木板的右端,g取10m/s2,求:
(1)2s內(nèi)木板A的位移與2s末木板A的速度;
(2)要使B在A上運動的對地加速度是A對地加速度的2倍則加在物塊上水平向右的拉力應(yīng)為多大?

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