【題目】真空中存在方向豎直向上、電場強度大小為E0的勻強電場,A、B、C三點在電場中同一條豎直線上,CA、B的中點。在某時刻,帶電油滴aA點,豎直向上做勻速直線運動,速度大小為v0,不帶電油滴bB點從靜止釋放,經(jīng)過一段時間,abC點相碰融為油滴c,此時刻將電場強度的大小突然變?yōu)槟持,但保持其方向不變,再?jīng)過相同的時間,油滴c運動回到C點。油滴ab的質(zhì)量相等為m,重力加速度大小為g。求:

1)油滴cC點初速度;

2)變化后的電場強度的大;

3)油滴cC點出發(fā)到回到C點的過程中,電勢能最大值與最小值之差。

【答案】1 2 3

【解析】1)設(shè)油滴aA點到C點、油滴bB點到C點的時間相等為t1,碰前b的速度為v1,碰后ab共同速度即油滴cC點初速度為v2,以豎直向下方向為正方向,則

解得

2)油滴a帶正電,設(shè)電荷量為q,油滴aA點到C點的過程中有

油滴bB點到C點的過程有

油滴c帶正電,電荷量為q,質(zhì)量為2m,設(shè)變化后的電場強度的大小為E,油滴cC點開始以v2為初速度向下運動,加速度方向豎直向上,大小為a,在時間t1內(nèi)位移為零,則

,由,則。

解得

3)油滴cC點出發(fā)到回到C點的過程中,向下運動時電場力做負功,向上運動時電場力做正功,在回到C點之前,電場力總功為負,所以油滴c在最低點電勢能最大,在C點電勢能最小。

設(shè)最低點與C點間的距離為x,電場力做功為W,電勢能最大值與最小值之差為,則

解得

練習冊系列答案
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【題目】如圖甲所示,相距為L的金屬導軌MNPQ傾斜放置,與水平方向夾角為α,在NQ上接一阻值為R的電阻,裝置處于與MN、PQ所在平面垂直的勻強磁場中,F(xiàn)有一根長度為L、質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab放置在導軌上,接觸良好。用與桿垂直的外力F使ab桿沿導軌向上運動時,電阻R產(chǎn)生的電功率隨時間的變化規(guī)律Pt圖象如圖乙所示,為一條拋物線。則外力F、桿的運動速度v、桿的加速度a隨時間t,克服重力做功的功率隨位移x的變化規(guī)律可能正確的是

A. B. C. D.

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【題目】如圖所示,水平面上AB間有一長度x=4m的凹槽,長度為L=2m、質(zhì)量M=1kg的木板靜止于凹槽右側(cè),木板厚度與凹槽深度相同,水平面左側(cè)有一半徑R=0.4m的豎直半圓軌道,右側(cè)有一個足夠長的圓弧軌道,A點右側(cè)靜止一質(zhì)量m1=0.98kg的小木塊.射釘槍以速度v0=100m/s射出一顆質(zhì)量m0=0.02kg的鐵釘,鐵釘嵌在木塊中并滑上木板,木板與木塊間動摩擦因數(shù)μ=0.05,其它摩擦不計.若木板每次與A、B相碰后速度立即減為0,且與A、B不粘連,重力加速度g=10m/s2.:

(1)鐵釘射入木塊后共同的速度V;

(2)木塊經(jīng)過豎直圓軌道最低點C,對軌道的壓力大小FN;

(3)木塊最終停止時離A點的距離s.

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【題目】用如圖所示的裝置來驗證動量守恒定律;瑝K在氣墊導軌上運動時阻力不計,其上方擋光條到達光電門D(或E),計時器開始計時;擋光條到達光電門C(或F),計時器停止計時。實驗主要步驟如下:

a.用天平分別測出滑塊AB的質(zhì)量mA、mB;

b.給氣墊導軌通氣并調(diào)整使其水平;

c.調(diào)節(jié)光電門,使其位置合適,測出光電門C、D間的水平距離L

dA、B之間緊壓一輕彈簧(與AB不粘連),并用細線拴住,如圖靜置于氣墊導軌上;

e.燒斷細線,A、B各自運動,彈簧恢復(fù)原長前A、B均未到達光電門,從計時器上分別讀取A、B在兩光電門之間運動的時間tA、tB。

1)實驗中還應(yīng)測量的物理量x______________________(用文字表達)。

2)利用上述測量的數(shù)據(jù),驗證動量守恒定律的表達式是:

____________________________________________(用題中所給的字母表示)。

3)利用上述數(shù)據(jù)還能測出燒斷細線前彈簧的彈性勢能Ep=__________________(用題中所給的字母表示)。

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【題目】如圖所示,以減速滲透薄膜為界的區(qū)域III有大小相等方向相反的勻強磁場。一帶電粒子垂直磁場方向進入磁場,穿過薄膜,在兩磁場區(qū)域做圓周運動,圖中虛線是部分軌跡,在II中運動軌道半徑是I中運動軌道半徑的2倍。粒子運動過程中,電性及電荷量均不變,不計重力與空氣阻力。則粒子

A. 帶負電

B. II中做圓周運動速率是在I中的2

C. II中做圓周運動周期是在I中的2

D. II中向心加速度大小是在I中的2

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【題目】兩個等量異種點電荷如圖放置,+Q-Q之間的距離為L,直線AB垂直于兩點電荷的連線,C為交點,C點到-Q的距離為 AB=BC= ,下列說法正確的是

A. A點和B點的電勢相等

B. C點的電勢比B點的高

C. 一個帶負電的檢驗電荷由B點運動到C點電場力做負功

D. 一個帶負電的檢驗電壓放在A點所具有的電勢能比放在B點所具有的電勢能大

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(1)對活塞N施加的推力多大?

(2)氣缸B中氣體升溫到多少攝氏度?

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【題目】如圖所示,一個匝數(shù)為N=100匝的線圈以固定轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)/秒在勻強磁場中旋轉(zhuǎn),其產(chǎn)生的交流電通過一匝數(shù)比為n1:n2=10:1的理想變壓器給阻值R=20Ω的電阻供電,已知電壓表的示數(shù)為20V,從圖示位置開始計時,則下列說法正確的是

At=0時刻流過線圈的電流最大

B原線圈中電流的有效值為10A

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D理想變壓器的輸入功率為10W

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【題目】氫原子能級圖如圖所示,當氫原子從n3的能級躍遷到n2的能級時,輻射光的波長為656 nm。下列判斷正確的是

A. 氫原子從n2躍遷到n1的能級時,輻射光的波長大于656 nm

B. 當氫原子從n4的能級躍遷到n2的能級時,輻射出的光子不能使逸出功為2.25 eV的鉀發(fā)生光電效應(yīng)

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D. 用能量為1.0eV的光子照射處于n=4的氫原子,可以使氫原子電離

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