如圖所示，兩個(gè)帶電滑塊甲和乙系于一根絕緣細(xì)繩的兩端，放在一個(gè)光滑的絕緣平面上，整體置于方向水平向右、大小為N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，甲的質(zhì)量為kg，帶電荷量為C，乙的質(zhì)量為kg，帶電荷量為C。開(kāi)始時(shí)細(xì)繩處于拉直狀態(tài)。由靜止釋放兩滑塊，t=3s時(shí)細(xì)繩斷裂，不計(jì)滑塊間的庫(kù)侖力。試求：

（1）細(xì)繩斷裂前，兩滑塊的加速度；
（2）由靜止開(kāi)始釋放后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，乙的電勢(shì)能增量的最大值；
（3）當(dāng)乙的電勢(shì)能增量為零時(shí)，甲與乙組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增量。

（1）（2）（3）

解析試題分析：（1）取水平向右為正方向，將甲乙及細(xì)繩看作一個(gè)整體，根據(jù)牛頓第二定律：


（2）當(dāng)乙發(fā)生的位移最大時(shí)，乙的電勢(shì)能增量最大
細(xì)繩斷裂前，甲乙發(fā)生的位移均為
細(xì)繩斷裂后，乙物體的加速度，初速度
，，
（3）當(dāng)乙的電勢(shì)能增量為零時(shí)，即乙回到了出發(fā)點(diǎn)，設(shè)繩子斷裂后乙經(jīng)過(guò)回到了出發(fā)點(diǎn)   求得 
細(xì)繩斷裂后，甲的加速度
甲繼續(xù)發(fā)生的位移為
當(dāng)乙回到出發(fā)位置時(shí)甲的總位移 （2分）
電場(chǎng)力對(duì)甲做的功（2分）
所以系統(tǒng)的機(jī)械能增量為
考點(diǎn)：本題考查牛頓第二定律、功能量守恒

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如下圖所示，一箱蘋果沿著傾角為θ的斜面，以速度v勻速下滑．在箱子的中央有一個(gè)質(zhì)量為m的蘋果，它受到周圍蘋果對(duì)它作用力的方向(　　)

A．沿斜面向上 B．沿斜面向下
C．豎直向上 D．垂直斜面向上

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，用輕繩系住質(zhì)量為m的小球，使小球在豎直平面內(nèi)繞點(diǎn)O做圓周運(yùn)動(dòng)。小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為L(zhǎng)。小球在最高點(diǎn)A的速度大小為v。求：

（1）小球在最高點(diǎn)A時(shí)，繩子上的拉力大��；
（2）小球在最低點(diǎn)B時(shí)，繩子上的拉力大小。
注意：要求畫出小球在A、B點(diǎn)的受力圖。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，固定于水平面上的兩根互相平行且足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌，處在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。兩導(dǎo)軌間距離l= 0.5m，兩軌道的左端之間接有一個(gè)R=0.5W的電阻。導(dǎo)軌上垂直放置一根質(zhì)量m=0.5kg的金屬桿。金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。將與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，使桿從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，桿最終將做勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)改變拉力的大小時(shí)，相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)速度v也會(huì)變化，v與F的關(guān)系如圖乙所示。取重力加速度g=10m/s2，金屬桿與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，金屬桿始終與軌道垂直且它們之間保持良好接觸。
 
（1）金屬桿在勻速運(yùn)動(dòng)之前做什么運(yùn)動(dòng)？
（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，以及金屬桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ 。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，將直徑為2R的半圓形導(dǎo)軌固定在豎直面內(nèi)的A、B兩點(diǎn)，直徑AB與豎直方向的夾角為60°。在導(dǎo)軌上套一質(zhì)量為m的小圓環(huán)，原長(zhǎng)為2R、勁度系數(shù)的彈性輕繩穿過(guò)圓環(huán)且固定在A、B兩點(diǎn)。已知彈性輕繩滿足胡克定律，形變量相同時(shí)彈性勢(shì)能也相等，且彈性繩始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，不計(jì)一切摩擦。將圓環(huán)由A點(diǎn)正下方的C點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌的最低點(diǎn)D點(diǎn)時(shí)，求

（1）圓環(huán)的速率v；
（2）導(dǎo)軌對(duì)圓環(huán)的作用力F的大小?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩個(gè)用水平輕線相連的、位于光滑水平面上的物塊，質(zhì)量分別為m1和m2,水平力F1和F2分別作用于m1、m2上，方向相反，且F1>F2．試求在兩個(gè)物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，輕線上的拉力T
 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

已知地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍，若某行星的平均密度為地球平均密度的一半，它的同步衛(wèi)星距其表面的高度是其半徑的2.5倍，則該行星的的自轉(zhuǎn)周期為多少小時(shí)？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(20分) 如圖所示，在空間有兩個(gè)磁感強(qiáng)度均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，上一個(gè)區(qū)域邊界AA¢與BB¢的間距為H，方向垂直紙面向里，CC¢與BB¢的間距為h，CC¢下方是另一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，方向垂直紙面向外�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)(0.5H < L < H；h < L)的正方形線框由AA¢上方某處豎直自由落下，線框總電阻為R，已知當(dāng)線框cd邊到達(dá)AA¢和BB¢正中間時(shí)加速度大小為g。

(1) 判斷線框穿入磁場(chǎng)至加速度大小為g的過(guò)程中是做加速還是減速運(yùn)動(dòng)，并說(shuō)明判斷依據(jù)。
(2) 求cd到達(dá)AA¢和BB¢正中間時(shí)線框速度。
(3) 若cd邊進(jìn) 入CC¢前的瞬間線框的加速度大小變?yōu)?.8g，則線框進(jìn)入CC¢后的瞬間線框的加速度多大？
(4) 求: cd邊在AA¢和BB¢正中間位置到cd邊剛穿進(jìn)CC¢的過(guò)程中線框發(fā)熱量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，AB為半徑的1/4光滑圓弧軌道，下端B恰好與長(zhǎng)度的小車右端平滑對(duì)接，小車質(zhì)量。現(xiàn)有一質(zhì)量的小滑塊，由軌道頂端無(wú)初速釋放，滑到B端后沖上小車。已知地面光滑，滑塊與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。(g=10m/s2)

試求：（1）滑塊到達(dá)B端時(shí)，它對(duì)軌道的壓力。
（2）經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間滑塊從小車左端滑落。

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