（2011?上海模擬）如圖所示，沿水平方向放置一條平直光滑槽，它垂直穿過開有小孔的兩平行薄板，板相距3.5L．槽內(nèi)有兩個質(zhì)量均為m的小球A和B，A球帶電量為+q，B球帶電量為-3q，兩球由長為2L的輕桿相連，組成一帶電系統(tǒng)．最初A和B分別靜止于左板的兩側(cè)，離板的距離均為L．若視小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)，不計輕桿的質(zhì)量，現(xiàn)在兩板之間加上與槽平行場強(qiáng)為E的向右的勻強(qiáng)電場后（設(shè)槽和輕桿由特殊絕緣材料制成，不影響電場的分布），帶電系統(tǒng)開始運(yùn)動．試求：
（1）從開始運(yùn)動到B球剛進(jìn)入電場時，帶電系統(tǒng)電勢能的增量△ε；
（2）以右板電勢為零，帶電系統(tǒng)從運(yùn)動到速度第一次為零時A球所在位置的電勢UA為多大；
（3）帶電系統(tǒng)從開始運(yùn)動到速度第一次為零所需的時間．
分析：（1）從開始運(yùn)動到B球剛進(jìn)入電場時，電場力對A球做正功，系統(tǒng)電勢能減小．根據(jù)電場力做功求解；
（2）B球進(jìn)入電場后，系統(tǒng)開始做勻減速運(yùn)動，根據(jù)動能定理求出帶電系統(tǒng)從運(yùn)動到速度第一次為零時A球向右運(yùn)動的距離，由U=Ed求解電勢UA；
（3）分兩個過程研究：A球勻加速過程和AB一起勻減速運(yùn)動過程．先根據(jù)動能定理求出A球運(yùn)動了L時的速度v1．由牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合求出第一個過程的時間；再用牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合求出第二個過程的時間，兩者相加得解．
解答：解：
（1）設(shè)球B剛進(jìn)入電場時，電場力做功使帶電系統(tǒng)電勢能減少△ε=-EqL
（2）設(shè)B進(jìn)入電場后帶電系統(tǒng)又運(yùn)動了s速度變?yōu)榱悖?br />由動能定理得    EqL+Eqs-3Eqs=0  
解得  s=
L
2
，即離右板距離為L帶電系統(tǒng)速度第一次為零
以右板電勢為零，速度第一次為零的位置電勢大于零，所以帶電系統(tǒng)速度第一次為零時，球A所在位置的電勢為UA=EL 
（3）設(shè)A球運(yùn)動了L時速度為v1，由動能定理得
  qEL=
1
2
?2m
v
2
1

解得，v1=
qEL
m

由L=
0+v1
2
t1得運(yùn)動時間為t1=2
Lm
Eq

A球運(yùn)動s時加速度為a2，a2=-
2Eq
2m
=-a1   
由0=v1+a2t2，得t2=
1
2
t1．
所以帶電系統(tǒng)速度第一次為零所需的時間為t總=t1+t2=3
Lm
Eq

答：
（1）從開始運(yùn)動到B球剛進(jìn)入電場時，帶電系統(tǒng)電勢能的增量△ε為-EqL．
（2）以右板電勢為零，帶電系統(tǒng)從運(yùn)動到速度第一次為零時A球所在位置的電勢UA為EL；
（3）帶電系統(tǒng)從開始運(yùn)動到速度第一次為零所需的時間3
Lm
Eq
．
點(diǎn)評：本題首先要正確分析系統(tǒng)的運(yùn)動過程，其次學(xué)會運(yùn)動牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合處理較為復(fù)雜的帶電粒子在電場中運(yùn)動的問題，但本題所受的方法不唯一的，也可能由動能定理和運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合研究．
練習(xí)冊系列答案
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（2011?上海模擬）運(yùn)動會上4×100m接力賽是最為激烈的比賽項(xiàng)目，有甲乙兩運(yùn)動員在訓(xùn)練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn)，甲短距離加速后能保持9m/s的速度跑完全程．為了確定乙起跑的時機(jī)，甲在接力區(qū)前s0處作了標(biāo)記，當(dāng)甲跑到此標(biāo)記時向乙發(fā)出起跑口令，乙在接力區(qū)的前端聽到口令時立即起跑（忽略聲音傳播的時間及人的反應(yīng)時間），先做勻加速運(yùn)動，速度達(dá)到最大后，保持這個速度跑完全程．已知接力區(qū)的長度為L=20m，試求：
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（2）若s0=16m，乙的最大速度為8m/s，要使甲乙能在接力區(qū)內(nèi)完成交接棒，且比賽成績最好，則乙在加速階段的加速度應(yīng)為多少？

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（2011?上海模擬）下列說法中正確的是（　　）

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（2011?上海模擬）如圖所示，均勻光滑直棒一端鉸于地面，另一端擱在一個立方體上，桿與水平面間的夾角α為30°左右．現(xiàn)將立方體緩慢向左移動，則棒對立方體的壓力大小將（　�。�

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（2011?上海模擬）如圖所示，兩根足夠長且平行的光滑金屬導(dǎo)軌與水平面成53°固定放置，導(dǎo)軌間連接一阻值為4Ω的電阻R，導(dǎo)軌電阻忽略不計．在兩平行虛線L1、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場區(qū)域的寬度為d=0.5m．導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為ma=0.6kg，電阻Ra=4Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為mb=0.2kg，電阻Rb=12Ω；它們分別垂直導(dǎo)軌放置并始終與導(dǎo)軌接觸良好．現(xiàn)從圖中的M、N處同時將它們由靜止開始釋放，運(yùn)動過程中它們都能勻速穿過磁場區(qū)域，當(dāng)b剛穿出磁場時，a正好進(jìn)入磁場（g取10m/s2，sin53°=0.8，且不計a、b之間電流的相互作用）．求：
（1）在整個過程中，a、b兩導(dǎo)體棒分別克服安培力做的功；
（2）在a穿越磁場的過程中，a、b兩導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱之比；
（3）在穿越磁場的過程中，a、b兩導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動的速度大小之比；
（4）M點(diǎn)和N點(diǎn)之間的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?上海模擬）用同種材料制成傾角37°的斜面和長水平面，斜面長3.15m且固定，一小物塊從斜面頂端以沿斜面向下的初速度v0開始自由下滑，當(dāng)v0=2.4m/s時，經(jīng)過2.0s后小物塊停在斜面上．多次改變v0的大小，記錄下小物塊從開始運(yùn)動到最終停下的時間t，作出v0-t圖象，如圖所示，求：
（1）小物塊與該種材料間的動摩擦因數(shù)μ為多少？
（2）若小物塊初速度為3m/s，小物塊從開始運(yùn)動到最終停下的時間t為多少？

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同步練習(xí)冊答案