(14分)如圖所示,絕緣水平面上的AB區(qū)域?qū)挾葹閐,帶正電、電量為q的小滑塊以大小為v0的初速度從A點(diǎn)進(jìn)入AB區(qū)域,當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)至區(qū)域的中點(diǎn)C時(shí),速度大小為,從此刻起在AB區(qū)域內(nèi)加上一個(gè)水平向左的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E保持不變,并且AB區(qū)域外始終不存在電場.

(1)求滑塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小.
(2)若加電場后小滑塊受到的電場力與滑動(dòng)摩擦力大小相等,求滑塊離開AB區(qū)域時(shí)的速度.
(3)要使小滑塊在AB區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間到達(dá)最長,電場強(qiáng)度E應(yīng)滿足什么條件?并求這種情況下滑塊離開AB區(qū)域時(shí)的速度.
(1)(2)方向水平向右  (3);(方向水平向左)

試題分析:(1)設(shè)滑塊所受滑動(dòng)摩擦力大小為f,則滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)過程,由動(dòng)能定理得:
       ①
解得:
(2)假設(shè)最后滑塊從B點(diǎn)離開AB區(qū)域,則滑塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)過程,由動(dòng)能定理得
      ②
代入解得:      ③
由于滑塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)還有動(dòng)能,因此滑塊從B點(diǎn)離開AB區(qū)域,速度大小為,方向水平向右。
(3)要使小滑塊在AB區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間到達(dá)最長,必須使滑塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)停下,然后再向左加速運(yùn)動(dòng),最后從A點(diǎn)離開AB區(qū)域.滑塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)過程,由動(dòng)能定理得:
      ④
由①④兩式可得電場強(qiáng)度:       ⑤
滑塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)后,因?yàn)閝E2=2f>f,所以滑塊向左加速運(yùn)動(dòng),從B運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)過程,由動(dòng)能定理得:
       ⑥
由以上各式解得滑塊離開AB區(qū)域時(shí)的速度:
(方向水平向左)       ⑦
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(20分)一同學(xué)利用手邊的兩個(gè)完全相同的質(zhì)量為m的物塊和兩個(gè)完全相同、勁度系數(shù)未知的輕質(zhì)彈簧,做了如下的探究活動(dòng)。已知重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。
(1)取一個(gè)輕質(zhì)彈簧,彈簧的下端固定在地面上,彈簧的上端與物塊A連接,物塊B疊放在A上,A、B處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示。若A、B粘連在一起,用一豎直向上的拉力緩慢提升B,當(dāng)拉力的大小為時(shí),A物塊上升的高度為L;若A、B不粘連,用一豎直向上的恒力作用在B上,當(dāng)A物塊上升的高度也為L時(shí),A、B恰好分離。求:

a.彈簧的勁度系數(shù);
b.恒力的大;
(2)如圖所示,將彈簧1上端與物塊A拴接,下端壓在桌面上(不拴接),彈簧2兩端分別與物塊A、B拴接,整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)施力將物塊B緩緩地豎直上提,直到彈簧1的下端剛好脫離桌面。求在此過程中該拉力所做的功?(已知彈簧具有的彈性勢能為,k為彈簧的勁度系數(shù),Δx為彈簧的形變量)

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一質(zhì)量為的物體,在水平恒定拉力的作用下以一定的初速度在粗糙的水平面上做勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,拉力逐漸減小,且當(dāng)拉力減小到零時(shí),物體剛好停止運(yùn)動(dòng),圖中給出了拉力隨位移變化的關(guān)系圖象。已知重力加速度g =10m/s2,由此可知
A.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)約為0.35
B.減速過程中拉力對物體所做的功約為8J
C.勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度約為6m/s
D.減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,摩托車做特技表演時(shí),以v0=10.0m/s的初速度沖向高臺(tái),然后從高臺(tái)水平飛出。若摩托車沖向高臺(tái)的過程以P=4.0kw的額定功率行駛,沖到高臺(tái)上所用時(shí)間t=3.0s,人和車的總質(zhì)量 kg,臺(tái)高h(yuǎn)=5.0m,摩托車的落地點(diǎn)到高臺(tái)的水平距離x=10.0m。不計(jì)空氣阻力,取。求:

(1)摩托車從高臺(tái)飛出到落地所用時(shí)間;
(2)摩托車落地時(shí)速度的大;
(3)摩托車沖上高臺(tái)過程中克服阻力所做的功。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)如圖,A、B、C三板平行,B板延長線與圓切于P點(diǎn), C板與圓切于Q點(diǎn)。離子源產(chǎn)生的初速為零、帶電量為q、質(zhì)量為m的正離子被電壓為U0的加速電場加速后沿兩板間中點(diǎn)垂直射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場,偏轉(zhuǎn)后恰從B板邊緣離開電場,經(jīng)過一段勻速直線運(yùn)動(dòng),進(jìn)入半徑為r的圓形勻強(qiáng)磁場,偏轉(zhuǎn)后垂直C板打在Q點(diǎn)。(忽略粒子所受重力)(,,偏轉(zhuǎn)電場極板長、板間距)求:

(1)偏轉(zhuǎn)電壓U;
(2)粒子進(jìn)入磁場時(shí)速度的大小及速度與B板的夾角;
(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

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A.小物塊正好能到達(dá)M點(diǎn)B.小物塊一定到不了M點(diǎn)
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如圖所示,A、B和C、D為兩對帶電金屬極板,長度均為l,其中A、B兩板水平放置,間距為d,A、B間電壓為U1;C、D兩板豎直放置,間距也為d,C、D間電壓為U2。有一初速度為0、質(zhì)量為m、電荷量為e的電子經(jīng)電壓U0加速后,平行于金屬板進(jìn)入電場,則電子進(jìn)入該電場時(shí)的速度大小為            ;若電子在穿過電場的過程中始終未與極板相碰,電子離開該電場時(shí)的動(dòng)能為_____________。(A、B、C、D四塊金屬板均互不接觸,電場只存在于極板間,且不計(jì)電子的重力)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖, 實(shí)線為高速運(yùn)動(dòng)正粒子在位于O點(diǎn)的點(diǎn)電荷附近的運(yùn)動(dòng)軌跡,M、N和Q為軌跡上的三點(diǎn),N點(diǎn)離點(diǎn)電荷最近,Q點(diǎn)比M點(diǎn)離點(diǎn)電荷更遠(yuǎn),不計(jì)正粒子的重力,則(  。
A.正粒子在M點(diǎn)的速率比在Q點(diǎn)的大
B.三點(diǎn)中,正粒子在N點(diǎn)的電勢能最小
C.在點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中,M點(diǎn)的電勢比Q點(diǎn)的低
D.正粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),電場力對它做的總功為正功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,水平傳送帶保持 2m/s 的速度運(yùn)動(dòng)。一質(zhì)量為1kg的物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2。現(xiàn)將該物體無初速地放到傳送帶上的A點(diǎn),然后運(yùn)動(dòng)到了距A點(diǎn)2m 的B點(diǎn),則皮帶對該物體做的功為 (     )
A.0.5JB.2JC.2.5JD.4J

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