如圖34-7所示,AC為一光滑曲面,C處切線呈水平方向.在曲面所在空間存在場強E=2.0×108N/C的豎直向下的勻強電場.一質(zhì)量為M=4900g、帶電量為q=+2.5×10-7C的小物塊停放在C點.一質(zhì)量m=100g的不帶電鉛彈水平射入小物塊且留在其中一起運動(時間極短),它們恰好能夠沖到A點.已知AC間的高度差h=0.1m.(g取10m/s2)求:
(1)鉛彈射入前的速度
(2)鉛彈射入物塊的過程中系統(tǒng)損失的機械能
(3)由C到A的過程中小物塊的電勢能增加量.
精英家教網(wǎng)
(1)設(shè)鉛彈射入前的速度為v0,射入后的共同速度為v',
對達到共同速度后上沖到A的過程應(yīng)用動能定理:-(M+m)gh-qEh=0-
1
2
(M+m)v2

得:v′=
2gh+
2qEh
M+m
=
2×10×0.1+
2×2.5×10-7×2.0×108×0.1
5
m/s
=2m/s
對射入過程應(yīng)用動量守恒:mv0=(M+m)v′
v0=
M+m
m
v′=
5
0.1
×2m/s=100m/s

(2)根據(jù)能量守恒得
系統(tǒng)損失的機械能△E=
1
2
mv02-
1
2
(M+m)v2=(
1
2
×0.1×1002-
1
2
×5×22)J=490J

(3)根據(jù)電勢能的增量等于克服電場力所做的功得
E=W=qEh=2.5×107×2.0×108×0.1J=5J
答:(1)鉛彈射入前的速度是100m/s
(2)鉛彈射入物塊的過程中系統(tǒng)損失的機械能是490J
(3)由C到A的過程中小物塊的電勢能增加量是5J.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(1)圖1是某同學(xué)在做研究勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶.
①已知打點計時器電源頻率為50Hz,A、B、C、D是紙帶上四個計數(shù)點,每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出.從圖1中讀出A、B兩點間距s=
0.70
0.70
;C點對應(yīng)的速度是
0.100
0.100
 (計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
②如果當時電網(wǎng)中交變電流的頻率實際是f=51Hz,而做實驗的同學(xué)并不知道,那么加速度的測量值與實際值相比
偏小
偏小
(選填:偏大、偏小或不變).
(2)某同學(xué)在做探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系的實驗時,設(shè)計了如圖2甲所示的實驗裝置.所用的鉤碼的質(zhì)量都是30g.他先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度,再將5個鉤碼逐個掛在彈簧的下端,每次都測出相應(yīng)的彈簧總長度,將數(shù)據(jù)填在了下面的表中.(彈力始終未超過彈性限度,取g=10m/s2
砝碼質(zhì)量M(g) 0 30 60 90 120 150
彈簧總長L(cm) 6.00 7.15 8.34 9.48 10.64 11.79
①試根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù),在圖2乙所示的坐標紙上作出砝碼質(zhì)量M與彈簧總長度L之間的函數(shù)關(guān)系圖線.
②上一問所得圖線的物理意義是:
圖線的物理意義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長量大小成正比.
圖線的物理意義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長量大小成正比.

③該彈簧勁度系數(shù)k=
25.9
25.9
 N/m.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖34-7所示,AC為一光滑曲面,C處切線呈水平方向.在曲面所在空間存在場強E=2.0×108N/C的豎直向下的勻強電場.一質(zhì)量為M=4900g、帶電量為q=+2.5×10-7C的小物塊停放在C點.一質(zhì)量m=100g的不帶電鉛彈水平射入小物塊且留在其中一起運動(時間極短),它們恰好能夠沖到A點.已知AC間的高度差h=0.1m.(g取10m/s2)求:
(1)鉛彈射入前的速度
(2)鉛彈射入物塊的過程中系統(tǒng)損失的機械能
(3)由C到A的過程中小物塊的電勢能增加量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

用金屬鈉作陰極的光電管,如圖14-9所示連入電路,已知能使電路中有光電流的最大波長為540 nm,若用波長為4.34×107 m的紫外線照射陰極,求:

圖14-9

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科目:高中物理 來源:2004年江蘇省連云港市高三調(diào)研物理試卷(解析版) 題型:解答題

如圖34-7所示,AC為一光滑曲面,C處切線呈水平方向.在曲面所在空間存在場強E=2.0×108N/C的豎直向下的勻強電場.一質(zhì)量為M=4900g、帶電量為q=+2.5×10-7C的小物塊停放在C點.一質(zhì)量m=100g的不帶電鉛彈水平射入小物塊且留在其中一起運動(時間極短),它們恰好能夠沖到A點.已知AC間的高度差h=0.1m.(g取10m/s2)求:
(1)鉛彈射入前的速度
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(3)由C到A的過程中小物塊的電勢能增加量.

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