【題目】在光滑絕緣的水平面上,沿x軸0到d范圍內(nèi)存在電場(圖中未畫出),電場的方向沿x軸正向,并且電場強度大小E隨x的分布如圖所示。將一質(zhì)量為m1,電量為的小球A,從O點由靜止釋放。當(dāng)小球A離開電場后與一個靜止且不帶電,質(zhì)量為m2的小球B發(fā)生碰撞(設(shè)碰撞過程中無機械能損失、小球A、B大小相同,碰撞過程中電荷不發(fā)生轉(zhuǎn)移)。
求:(1)當(dāng)小球A運動到0.5d時的加速度a的大。
(2)類比是一種常用的研究方法。對于直線運動,教科書中講解了由v-t圖像求位移的方法。請你借鑒此方法,并結(jié)合其他物理知識:
a.在由0到d的過程中,電場對小球A所做的功
b.若x=0處電勢為0,試推導(dǎo)小球A電勢能EP的表達式
(3)為使質(zhì)點A離開電場后與質(zhì)點B能發(fā)生第二次碰撞,質(zhì)點A,質(zhì)點B的質(zhì)量應(yīng)滿足怎樣的關(guān)系。
【答案】(1);(2)a.E0qd/2;b.-E0x2/2d;(3)>3。
【解析】試題分析:(1)小球在0.5d處受電場力F=E0q
根據(jù)牛二定律F=ma…(2分) 得:
(2)a.圖形與X軸圍成面積與電量積表示功即…(2分)W=E0qd/2…(1分)
b.設(shè)小球運動到距X0=0處位移為x,由于電勢能變化量=-W…(2分)
小球在0點的電勢能為0,則運動到x處的電勢能=-W=-X 即=-E0x2//2d…(2分)
(3)AB系統(tǒng)動量守恒…(1分)m1v0=m1vA’+m2vB’(2分)
系統(tǒng)能量守恒m1v02=m1vA’2+m2vB’2 …(2分) 解得vA’=v vB’=v…(1分)
若能發(fā)生第二次碰撞應(yīng)滿足|vA’︱>vB…(1分)解得->2 即:>3 (1分)
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【題目】如圖,一帶正電的點電荷固定于O點,兩虛線圓均以O(shè)為圓心,兩實線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運動的軌跡,a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點。不計重力。下列說法說法正確的是
A.M帶負電荷,N帶正電荷
B.M在b點的動能小于它在a點的動能
C.N在d點的電勢能等于它在e點的電勢能
D.N在從c點運動到d點的過程中克服電場力做功
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【題目】關(guān)于時刻和時間間隔,下列說法中正確的是( )
A.1秒很短,所以1秒表示時刻
B.第3秒內(nèi)是指一個時刻
C.12秒80是男子110米欄最新世界紀(jì)錄,這里的12秒80是指時間間隔
D.物體在5s內(nèi)指的是物體在4 s末到5s末這1s的時間間隔
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【題目】某實驗小組驗證力的平行四邊形定則的實驗裝置如圖,固定在豎直木板上的量角器的直邊水平,橡皮筋的一端固定于量角器的圓心O的正上方A處,另一端系繩套1和繩套2。兩只彈簧秤分別掛在繩套l、2上,緩慢拉橡皮筋,使橡皮筋的結(jié)點到達O處,此時繩套1沿0°方向,繩套2沿120°方向,保持兩繩套夾角120°不變,將繩套l由0°方向緩慢轉(zhuǎn)動到60°方向,此過程中保持橡皮筋的結(jié)點在O處不動。關(guān)于繩套1和繩套2的拉力F1和F2大小的變化,下列結(jié)論正確的是( )
A. F1逐漸增大
B. F1先增大后減小
C. F2逐漸減小
D. F2先減小后增大
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【題目】節(jié)水噴灌系統(tǒng)已經(jīng)在北京很多地區(qū)使用,現(xiàn)已成為改善首都環(huán)境的重要方式,某節(jié)水噴灌系統(tǒng)可簡化為如圖所示模型,噴口橫截面積s=4cm2, 距離地面的高度h=1.8 m,能沿水平方向旋轉(zhuǎn),水從管口以不變的速度源源不斷的沿水平方向射出,水落地的位置到管口的水平距離是x=6.0m, 若所用的水是從井下抽取的,井中水面離地面的高度H=18.0m,并一直保持不變。水泵由電動機帶動,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3(計算中g(shù)取10m/s2、π=3)
(1)求這個噴灌系統(tǒng)從管口射出水的速度多大?;
(2)求水泵抽水的功率是多少?
(3)設(shè)想改用太陽能電池給該系統(tǒng)供電,假設(shè)系統(tǒng)總是以上述恒定噴水速度工作,在某地區(qū)用太陽能電池組產(chǎn)生的電能供該系統(tǒng)使用,根據(jù)以下數(shù)據(jù)求所需太陽能電池板的最小面積s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
已知:太陽輻射的總功率P0=4×1026W,太陽到地球的距離,太陽光傳播到達地面的過程中大約有的能量損耗,該系統(tǒng)所用太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率為。電動機的抽水效率為75%
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【題目】下列事例中能說明原子具有核式結(jié)構(gòu)的是()
A.光電效應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)
B.湯姆遜研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)了電子
C.盧瑟福的α粒子散射實驗發(fā)現(xiàn)有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)
D.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)
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【題目】下面所列舉的現(xiàn)象中,哪個不是分子運動的( )
A.將香水瓶蓋打開后能聞得到香味
B.汽車開過后,公路上塵土飛揚
C.灑在地上的水,過一段時間就干了
D.懸浮在水中的花粉做無規(guī)則運動
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【題目】2013年12月6日,“嫦娥三號”攜帶月球車“玉兔號”運動到地月轉(zhuǎn)移軌道的P點時做近月制動后被月球俘獲,成功進入環(huán)月圓形軌道Ⅰ上運行,如圖所示。在“嫦娥三號”沿軌道Ⅰ經(jīng)過P點時,通過調(diào)整速度使其進入橢圓軌道Ⅱ,在沿軌道Ⅱ經(jīng)過Q點時,再次調(diào)整速度后又經(jīng)過一系列輔助動作,成功實現(xiàn)了其在月球上的“軟著陸”。對于“嫦娥三號”沿軌道Ⅰ和軌道Ⅱ運動的過程,若以月球為參考系,且只考慮月球?qū)λ囊ψ饔,下列說法中正確的是
A. 沿軌道Ⅱ經(jīng)過P點時的速度小于經(jīng)過Q點時的速度
B. 沿軌道Ⅱ經(jīng)過P點時的機械能小于經(jīng)過Q點時的機械能
C. 沿軌道Ⅰ經(jīng)過P點時的速度大于沿軌道Ⅱ經(jīng)過P點時的速度
D. 沿軌道Ⅰ經(jīng)過P點時的加速度大于沿軌道Ⅱ經(jīng)過P點時的加速度
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