如圖所示,一質(zhì)量為m的塑料球形容器放在桌面上,它的內(nèi)部有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧,彈簧直立地固定于容器內(nèi)壁的底部,彈簧上端經(jīng)絕緣體系住一只帶正電q、質(zhì)量也為m的小球.從加一個豎直向上的場強為E的勻強電場起,到容器對桌面壓力減為零時為止,容器對桌面壓力減為零時小球的速度大小是( 。
分析:未加電場時,彈簧被壓縮,由胡克定律求出壓縮的長度.當容器對桌面壓力減為零時彈簧伸長,彈力大小等于容器的重力mg,再由胡克定律求出伸長的長度.在加電場的過程中,小球的重力勢能和動能增大,電勢能減小,根據(jù)能量守恒定律列方程求解速度大。
解答:解:未加電場時,彈簧被壓縮,由胡克定律得:彈簧壓縮的長度x1=
mg
k
.當容器對桌面壓力減為零時彈簧伸長,彈力大小等于容器的重力mg,再由胡克定律得:彈簧伸長的長度為x2=
mg
k
.則彈簧的彈性勢能沒有改變.
根據(jù)能量守恒定律得:mg(x1+x2)+
1
2
mv2
=Eq(x1+x2
代入解得:v=2
g(Eq-mg)
k

故選A
點評:本題是胡克定律和能量守恒定律的結合,考查綜合應用能力,要注意本題中彈簧的彈性勢能沒改變.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小物體,在水平方向的勻強磁場B中,從傾角為
mg
IL
=
0.4
2×0.2
的絕緣光滑足夠長的斜面上由靜止開始下滑,求:
(1)此物體在斜面Q上運動的最大速度.
(2)此物體在斜面上運動的距離.
(3)此物體在斜面上運動的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一質(zhì)量為m=0.016kg、長L=0.5m、寬d=0.1m、電阻R=0.1Ω的矩形線圈,從h1=5m的高處由靜止開始下落,然后進入高度為h2(h2>L)的勻強磁場.下邊剛進入磁場時,線圈正好作勻速運動.線圈的下邊通過磁場所經(jīng)歷的時間t=0.15s.取g=10m/s2
(1)求勻強磁場的磁感應強度B.
(2)求線圈的下邊剛離開磁場的瞬間,線圈的加速度的大小和方向.
(3)在線圈的下邊通過磁場的過程中,線圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q是多少?通過線圈的電荷量q是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一質(zhì)量為m的物塊恰好沿著傾角為θ的斜面勻速下滑.現(xiàn)對物塊施加一個豎直向下的恒力F.則物塊( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一質(zhì)量為m的小球,用長為l的輕繩懸掛于O點,小球在水平恒力F的作用下,從最低點A點拉至B點的過程中,力F所做的功為( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一質(zhì)量為m=1.0×10-2kg,帶電量為q=1.0×10-6C的小球,用絕緣細線懸掛在水平向右的勻強電場中,假設電場足夠大,靜止時懸線向左與豎直方向成37°角.小球在運動過程電量保持不變,重力加速度g取10m/s2
(1)求電場強度E.
(2)若在某時刻將細線突然剪斷,求經(jīng)過1s時小球的速度大小v及方向.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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