【題目】如圖所示,AMBAMMB兩段組成的絕緣軌道,其中AM段與水平面成370,軌道MB處在方向豎直向上、大小E=5×103 N/C的勻強(qiáng)電場中。一質(zhì)量m=0.1 kg、電荷量q=+1.0×104 C的可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊以初速度v0=6 m/s從離水平地面高h=4.2 m處開始向下運(yùn)動,經(jīng)M點(diǎn)進(jìn)入電場,從 B點(diǎn)離開電場, 最終停在距B點(diǎn)1.6m處的C點(diǎn)。不計(jì)經(jīng)過M點(diǎn)的能量損失,已知滑塊與軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,求滑塊:

(1)到達(dá)M點(diǎn)時(shí)的速度大;

(2)M、B點(diǎn)的距離l;

【答案】(1)8m/s;(2)9.6m

【解析】試題帶電滑塊的運(yùn)動可以分為三個(gè)過程①進(jìn)電場前斜面上的勻加速直線運(yùn)動;②在電場中沿水平地面的勻減速直線運(yùn)動;③離開電場后沿地面的勻減速直線運(yùn)動。本題可以單純利用牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)的知識去計(jì)算,也可以結(jié)合能量部分來解題。

(1)方法一在滑塊從A運(yùn)動到M點(diǎn)的過程中,由動能定理可得:

,解得:=8m/s

方法二:在斜面上,對滑塊受力分析,根據(jù)牛頓第二定律可得:

根據(jù)運(yùn)動學(xué)速度和位移的關(guān)系可得:解得=8m/s

(2)物塊離開B點(diǎn)后,并停在了離B點(diǎn)1.6m處的C點(diǎn)處:

方法一:滑塊從BC,由動能定理得=4m/s

所以,在滑塊從M運(yùn)動到B的過程中,根據(jù)動能定理得:

,解得:=9.6m

方法二:滑塊從BC的過程中,由牛頓運(yùn)動定律結(jié)合運(yùn)動學(xué)知識,可得

同理,從滑塊從M運(yùn)動到B的過程中,

聯(lián)立上述方程,帶入數(shù)據(jù)得:=9.6m

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量 m=4kg 的物體在光滑平面上運(yùn)動,其相互垂直的兩個(gè)分速度vx vy隨時(shí)間變化的圖象如圖所示.求

1)物體的初速度、合外力的大小和方向;

2t1=4s 時(shí)物體的速度大;

3t2=6s 時(shí)物體的位移大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一負(fù)電荷在電場中僅受電場力作用,從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn),速度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示,tA、tB分別對應(yīng)電荷在A、B兩點(diǎn)的時(shí)刻,則下列說法中正確的是( )

A. A處的場強(qiáng)一定小于B處的場強(qiáng)

B. A處的電勢一定低于B處的電勢

C. 電荷在A處的電勢能一定小于在B處的電勢能

D. AB的過程中,電場力對該電荷做正功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,實(shí)線表示一點(diǎn)電荷周圍的電場線,虛線表示該電場的兩條等勢線,兩條等勢線到電荷的距離分別為R2R,A、B分別為兩條等勢線上的點(diǎn)。則下列說法中正確的是

A.此點(diǎn)電荷為正電荷

B.將一正的試探電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)過程中電勢能增加

C.適當(dāng)?shù)倪x擇零勢點(diǎn),可能出現(xiàn)B>A

D.A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小關(guān)系為EA= 4EB

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某學(xué)習(xí)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究做功與動能變化的關(guān)系。在水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌,導(dǎo)軌上A處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為M,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一沙桶相連,沙桶和里面的細(xì)沙總質(zhì)量為m;遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直;導(dǎo)軌上B處有一光電門,可以測量遮光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間為td表示遮光片的寬度,L表示遮光片右側(cè)初位置至光電門之間的距離,用g表示重力加速度。

(1)該同學(xué)首先用游標(biāo)卡尺測量了遮光片的寬度,如圖所示,遮光片寬度的測量值d=___cm;

(2)讓沙桶內(nèi)盛上適量細(xì)沙,測出沙桶和細(xì)沙的總質(zhì)量m,調(diào)整導(dǎo)軌傾角,讓滑塊恰好在A處靜止。剪斷細(xì)繩后,滑塊開始加速下滑,記錄遮光片通過光電門的時(shí)間t;保持滑塊的質(zhì)量M和遮光片右側(cè)初位置至光電門之間的距離L不變,改變沙桶內(nèi)細(xì)沙的質(zhì)量和導(dǎo)軌傾角,重復(fù)以上步驟,通過每次實(shí)驗(yàn)記錄的mt,描點(diǎn)作出了一個(gè)線性關(guān)系的圖象,從而更直觀地研究滑塊動能變化與合外力對它所做功的關(guān)系,處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出的圖象是________(請?zhí)顚戇x項(xiàng)前對應(yīng)的字母)

Atm圖象 B t2m圖象 C t2圖象 Dm2圖象

(3)為了減小上述實(shí)驗(yàn)中的誤差,下列實(shí)驗(yàn)要求中不必要的一項(xiàng)是________(請?zhí)顚戇x項(xiàng)前對應(yīng)的字母)

A.應(yīng)使沙桶和細(xì)沙的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊和遮光片的總質(zhì)量M

B.應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些

C.遮光片的寬度要適當(dāng)小些

D.應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平放置于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1 T,導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì),相距L=1m,金屬棒cd、ef與軌道垂直放置且處于鎖定狀態(tài),F(xiàn)有一金屬棒ab垂直軌道放置于cd左側(cè)相距x=3 m處以水平向右的初速度v0=2 m/s 右運(yùn)動,與金屬桿cd相碰(作用時(shí)間極短)并粘連一起,碰撞前瞬間同時(shí)解除棒cd和棒ef的鎖 定,使兩棒能沿導(dǎo)軌自由滑動,且棒cd和棒ef運(yùn)動過程始終不會相碰,已知三根金屬棒的質(zhì)量均為m=l kg,電阻均為R= 2Ω,求:

1)棒ab從開始運(yùn)動到與棒cd相碰位置的過程中通過棒ab的電荷量q;

2)棒ab和棒cd碰撞后瞬間的速度大。

3)整個(gè)運(yùn)動過程中回路的感應(yīng)電流產(chǎn)生的總焦耳熱?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下述關(guān)于多用表歐姆擋測量電阻的說法中正確的是(

A.測量電阻時(shí),如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔,則會影響測量結(jié)果

B.測量電阻時(shí),如果指針偏轉(zhuǎn)過大,應(yīng)將選擇開關(guān)撥至倍率較小的擋位,重新歐姆調(diào)零后再測量

C.測量電路中的某個(gè)電阻,應(yīng)該把該電阻與電路斷開

D.測量阻值不同的電阻時(shí),都必須重新歐姆調(diào)零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在真空中有兩個(gè)等量的正電荷q1q2,分別固定于A、B兩點(diǎn),DCAB連線的中垂線,現(xiàn)將一正電荷q3C點(diǎn)沿著中垂線移至無窮遠(yuǎn)處的過程中,下列結(jié)論正確的有( )

A. 電勢能逐漸減小

B. 電勢能逐漸增大

C. q3受到的電場力逐漸減小

D. q3受到的電場力逐漸增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)?臻g存在垂直于導(dǎo)軌平面豎直向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,輕質(zhì)導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置,導(dǎo)體棒ab的電阻為r,與導(dǎo)軌之間接觸良好。兩導(dǎo)軌之間接有定值電阻,其阻值為R,輕質(zhì)導(dǎo)體棒中間系一輕細(xì)線,細(xì)線通過定滑輪懸掛質(zhì)量為m的物體,現(xiàn)從靜止釋放該物體,當(dāng)物體速度達(dá)到最大時(shí),下落的高度為h,在本問題情景中,物體下落過程中不著地,導(dǎo)軌足夠長,忽略空氣阻力和一切摩擦阻力,重力加速度為g。求:

(1)物體下落過程的最大速度vm;

(2)物體從靜止開始下落至速度達(dá)到最大的過程中,電阻R上產(chǎn)生的電熱Q。

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