(18分)、如圖所示,絕緣水平面上相k=1.6m的空間內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場,質(zhì)量=0.1kg、帶電量=+1×的滑塊 (視為質(zhì)點(diǎn)) 以=4m/s的初速度沿水平面向右進(jìn)入電場區(qū)域,滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)=0.4,設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。(g取10m/)
(1) 如果滑塊不能離開電場區(qū)域,電場強(qiáng)度的取值范圍多大。 
(2) 如果滑塊能離開電場區(qū)域,請根據(jù)有關(guān)計(jì)算討論后在坐標(biāo)中畫出電場力對滑塊所做的功與電場力的關(guān)系圖象。
(1)(2)W=0                            
(1)小滑塊在摩擦力和電場力的作用下,向右做勻減速直線運(yùn)動,設(shè)加速度為a,依題意和牛頓第二定律,有:
                           ①……
又:                               ②……
                                 ③……3分
若小滑塊不會從右側(cè)離開電場區(qū)域,由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律,有:
                             ④……
聯(lián)立①②③④并代入數(shù)據(jù)得:  ⑤……3分
若小滑塊不會從左側(cè)離開電場區(qū)域,必須滿足:
≤f                                 ⑥……
②⑤⑥可得:       ⑦……2分
(2)如果小滑塊會離開電場區(qū)域,電場力F必須滿足:
F="qE=" 1×10-7×106≤0.1N            ⑧……
或   F=qE=1×10-7×4×106>0.4N           ⑨……2分
若F≤0.1N,小滑塊將從右側(cè)離開電場區(qū)域,此過程小滑塊在電場中的位移s=1.6m,則電場力做功                     ⑩……2分
若F>0.4N,小滑塊將從左側(cè)離開電場區(qū)域,此過程小滑塊在電場中的位移s=0,電場力做功為0,即W=0                           ……2分
評分說明:正確作圖共4分

本題結(jié)合電場力考查牛頓第二定律的應(yīng)用,小滑塊在摩擦力和電場力的作用下,向右做勻減速直線運(yùn)動,判斷出摩擦力方向,由牛頓第二定律可求得加速度大小,如果小滑塊不會從右側(cè)離開電場區(qū)域,由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律可求得加速度取值范圍,同時(shí)得到電場強(qiáng)度的取值范圍,如果小滑塊不會從左側(cè)離開電場區(qū)域,必須滿足電場力小于等于最大靜摩擦力,從而求得場強(qiáng)取值范圍,同理如果小滑塊會離開電場區(qū)域,電場力F必須小于等于0.1N或大于0.4N,根據(jù)這兩個(gè)范圍確定電場力做功的大小
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,小球自空中自由落下,與正下方的直立輕質(zhì)彈簧接觸,直至速度為零的過程中,下列說法正確的是(    )
A.小球接觸彈簧后立即做減速運(yùn)動
B.小球接觸彈簧后先做勻加速運(yùn)動后做勻減速運(yùn)動
C.當(dāng)小球剛接觸彈簧時(shí),它的速度最大
D.當(dāng)小球受到的合力為零時(shí),它的速度最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(8分)某同學(xué)在探究木箱與水平地面之間的摩擦情況時(shí),做了如下實(shí)驗(yàn):在水平地面上將木箱由靜止開始從位置A推至另一位置B。當(dāng)他用200N的水平恒力推木箱時(shí),經(jīng)10s的時(shí)間木箱被推到B點(diǎn);當(dāng)他用500N的水平恒力推本箱時(shí),經(jīng)5s的時(shí)間就可將木箱推到B點(diǎn)。則:
(1)若該同學(xué)用600N的水平恒力推木箱,經(jīng)多少時(shí)間可將木箱推到B點(diǎn)?
(2)若該同學(xué)用600N的水平恒力推木箱,至少要作用多少時(shí)間木箱可滑到B點(diǎn)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一位同學(xué)抱緊一只鋼制飯盒由下蹲靜止?fàn)顟B(tài)起跳再落地過程中,聽到盒內(nèi)一小物塊與盒壁先后兩次撞擊的聲音。已知盒與人沒有相對運(yùn)動,且盒內(nèi)只有這個(gè)小物塊。人跳起過程中盡量保持上半身豎直。關(guān)于這兩次撞擊,正確的理解是
A.盒與人及物塊都做相同的豎直上拋運(yùn)動,小物塊不可能撞擊盒子的上下壁,一定是由于盒傾斜而引起的撞擊
B.一定是小物塊大于盒子的初速度而引起的撞擊
C.一定是小物塊比盒子對地的加速度大而引起的撞擊
D.是由于盒子比小物塊對地的加速度大而引起的撞擊。由于盒子內(nèi)部高度較小,應(yīng)該是先撞上壁后撞下壁

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

用30N的水平外力F,拉一個(gè)靜止放在光滑水平面上的的質(zhì)量為20kg的物體,力作用3s消失,則5s末的速度和加速度分別是(    )
A.v = 4.5m/s a=1.5m/s2B.v = 7.5m/s a=1.5m/s2
C.v = 4.5m/s a="0" D.v = 7.5m/s a="0"

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,四根相同的輕質(zhì)彈簧連著相同的物體,在外力作用下做不同的運(yùn)動:

(1)在光滑水平面上做加速度大小為g的勻加速直線運(yùn)動;
(2)在光滑斜面上沿斜面向上的勻速直線運(yùn)動;
(3)做豎直向下的勻速直線運(yùn)動;
(4)做豎直向上的加速度大小為g的勻加速直線運(yùn)動。
設(shè)四根彈簧伸長量分別為△l1、△l2、△l3、△l4,不計(jì)空氣阻力,g為重力加速度,則
A.△l1>△l2B.△l3>△l4C.△l1>△l4D.△l2>△l3

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在光滑的水平面上放著緊靠在一起的A、B兩物體,B的質(zhì)量是A的2倍,B受到向右的恒力FB=2 N,A受到的水平力FA=(9-2t) N (t的單位是s).從t=0開始計(jì)時(shí),則(  )

A.A物體在3 s末時(shí)刻的加速度是初始時(shí)刻的
B.t>4 s后,B物體做勻加速直線運(yùn)動
C.t=4.5 s時(shí),A物體的速度為零
D.t>4.5 s后,A、B的加速度方向相反

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一傾角為θ的傳送帶,以速度v勻速上升,此時(shí)有一物體以沿傳送帶面向下的大小也為v的速度,自上而下,由傳送帶上方滑上傳送帶。此后物體仍從傳送帶上方滑出。若物體向下滑行的時(shí)間為t1,向上滑行的時(shí)間為t2,如圖,則有(     )
A.t1<t2B.t1>t2C.t1=t2D.都有可能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,四根相同的輕彈簧連接著相同的物體,在外力作用下做不同的運(yùn)動:圖(a)中,物體在光滑水平面上做加速度大小為g的勻加速直線運(yùn)動;圖(b)中,物體在傾角為30°的光滑斜面上做沿斜面向上的勻速直線運(yùn)動;圖(c)中,物體以加速度做豎直向下的勻加速直線運(yùn)動;(d)中,物體以加速度做豎直向上的勻加速直線運(yùn)動.設(shè)四根輕彈簧伸長量分別為、、。下列選項(xiàng)中錯(cuò)誤的是(       )
A.>B.<C.<D.=

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