分析 (1)由動(dòng)能定理求解B球剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí),小車的速度大�。�
(2)對(duì)整體應(yīng)用動(dòng)能定理求解小車向右運(yùn)動(dòng)的最大距離,B球電勢(shì)能的變化量由電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系求解;
(3)小車先減速后減速,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解A球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至剛離開(kāi)電場(chǎng)所用的時(shí)間
解答 解:(1)對(duì)于兩球和小車整體,由動(dòng)能定理可得:2EqL=12mv2
故v=2√qELm
(2)假設(shè)A球已經(jīng)出了電場(chǎng),B球向右運(yùn)動(dòng)的距離為X,則由全程的動(dòng)能定理有:E×2q×2l-E×3q×(X-l)=0
解得,X=73l,
結(jié)合題意分析可知,原假設(shè)正確,故X=73l
電場(chǎng)力對(duì)B球做的負(fù)功為:W=-3Eq(X-l)=-4Eql
由功能關(guān)系可得,B球電勢(shì)能增加了4Eql
(3)在B球進(jìn)入電場(chǎng)前,系統(tǒng)的勻加速運(yùn)動(dòng),加速度為:a1=2Eqm①
前進(jìn)的距離為:x1=2l-l=l②
設(shè)時(shí)間為t1,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得:x1=12a1t21③
在B球進(jìn)入電場(chǎng)后,系統(tǒng)的勻減速運(yùn)動(dòng),規(guī)定初速度方向?yàn)檎�,加速度為�?{a}_{2}=\frac{2Eq-3Eq}{m}=\frac{-Eq}{m}=-\frac{{a}_{1}}{2}$④
設(shè)B進(jìn)入電場(chǎng)到A離開(kāi)電場(chǎng)的時(shí)間為t2,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得,x2=v0t2−12a2t22⑤
其中,v0=a1t1,⑥
x2=3l-2l=l⑦
A球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至剛離開(kāi)電場(chǎng)所用的時(shí)間為:t=t1+t2⑧
由①~⑧可得,t=(3-√6)√lmEq
答:(1)B球剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí),小車的速度大小為2√qELm;
(2)小車向右運(yùn)動(dòng)的最大距離為7l3,此過(guò)程中B球電勢(shì)能增加了4Eql.
(3)A球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至剛離開(kāi)電場(chǎng)所用的時(shí)間為(3-√6)√lmEq.
點(diǎn)評(píng) 本題重點(diǎn)考查了電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系以及動(dòng)能定理的應(yīng)用,動(dòng)能定理在解決不牽扯時(shí)間和加速度的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題時(shí)為首選,要能夠熟練應(yīng)用.對(duì)于求解時(shí)間和加速度的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題,必須采用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,此時(shí)往往分段研究,運(yùn)算量偏大.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 小球a、b下滑到細(xì)桿底端時(shí)速度相同 | |
B. | 小球a、b的重力做功相同 | |
C. | 小球a下滑的時(shí)間大于小球b下滑的時(shí)間 | |
D. | 小球a受到的彈力大于小球b受到的彈力 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 2V | B. | 6V | C. | 24V | D. | 12V |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 1h | B. | 2h | C. | 3h | D. | 6h |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 斜面體有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì) | |
B. | 地面對(duì)斜面體的支持力為80 N | |
C. | 球?qū)椥暂p桿的作用力為2 N,方向豎直向下 | |
D. | 彈性輕桿對(duì)小球的作用力為2 N,方向豎直向上 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 物體的加速度為2m/s2 | B. | 物體的初速度為9m/s | ||
C. | 物體的末速度為3m/s | D. | 物體的初速度為3m/s |
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