如圖所示,水平光滑絕緣軌道MN的左端有一固定絕緣擋板,軌道所在空間存在水平向左、E=4×102N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量m=0.2kg、帶電荷量q=5.0×10-5C的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從軌道上與擋板相距x1=0.2m的P點(diǎn)由靜止釋放,滑塊在電場(chǎng)力作用下向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)滑塊與擋板碰撞后滑塊沿軌道向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到與擋板相距x2=0.1m的Q點(diǎn),滑塊第一次速度減為零。若滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中,電荷量始終保持不變,求:

(1)滑塊由靜止釋放時(shí)的加速度大小a;
(2)滑塊從P點(diǎn)第一次達(dá)到擋板時(shí)的速度大小v;
(3)滑塊與擋板第一次碰撞的過程中損失的機(jī)械能ΔE。
(1) 0.1m/s2    (2) 0.2m/s    (3) 2×10-3J

試題分析: 設(shè)滑塊沿軌道向左做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律有
qE=ma       代入數(shù)據(jù)得a=0.1m/s2。
(2)滑塊從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到擋板處的過程中,由動(dòng)能定理有
qEx1       代入數(shù)據(jù)有v=0.2m/s。
(3)滑塊第一次與擋板碰撞過程中損失的機(jī)械能等于滑塊由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)過程中電場(chǎng)力所做的功,即ΔE=qE(x1-x2)=2×10-3J。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)在游樂節(jié)目中,選手需要借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺(tái)上,小明和小陽觀看后對(duì)此進(jìn)行了討論。如圖所示,他們將選手簡化為質(zhì)量m=60kg的質(zhì)點(diǎn), 選手抓住繩由靜止開始擺動(dòng),此時(shí)繩與豎直方向夾角=,繩的懸掛點(diǎn)O距水面的高度為H=3m.不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量,浮臺(tái)露出水面的高度不計(jì),水足夠深。取重力加速度, ,

(1)求選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩拉力的大小F;
(2)若繩長l="2m," 選手?jǐn)[到最高點(diǎn)時(shí)松手落入手中。設(shè)水對(duì)選手的平均浮力,平均阻力,求選手落入水中的深度
(3)若選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)松手, 小明認(rèn)為繩越長,在浮臺(tái)上的落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn);小陽認(rèn)為繩越短,落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn),請(qǐng)通過推算說明你的觀點(diǎn)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,半徑的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內(nèi),軌道的B端切線水平,且距水平地面高度為=1.25m,現(xiàn)將一質(zhì)量=0.2kg的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放,滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)以的速度水平飛出().求:

(1)小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過程中所受摩擦力做的功;
(2)小滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力大小;
(3)小滑塊著地時(shí)的速度大小.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,桌面上有一輕質(zhì)彈簧,左端固定在A點(diǎn),自然狀態(tài)時(shí)其右端B點(diǎn)位于桌面右側(cè)邊緣。水平桌面右側(cè)有一豎直放置、半徑R=0.3m的光滑半圓軌道MNP,桌面與軌道相切于M點(diǎn)。在以MP為直徑的右側(cè)和水平半徑ON的下方部分有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)的大小。現(xiàn)用質(zhì)量m0=0.4kg的小物塊a將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn),釋放后彈簧恢復(fù)原長時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn)。用同種材料、質(zhì)量為m=0.2kg、帶+q的絕緣小物塊b將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn),釋放后,小物塊b離開桌面由M點(diǎn)沿半圓軌道運(yùn)動(dòng),恰好能通過軌道的最高點(diǎn)P。(取g= 10m/s2)求:

(1)小物塊b經(jīng)過桌面右側(cè)邊緣B點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)釋放后,小物塊b在運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功;
(3)小物塊b在半圓軌道運(yùn)動(dòng)中最大速度的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(13分)如圖所示為宇宙中一恒星系的示意圖,A為該星系的一顆行星,它繞中央恒星O的運(yùn)行軌道近似為圓.已知引力常量為G,天文學(xué)家觀測(cè)得到A行星的運(yùn)行軌道半徑為R0,周期為T0.A行星的半徑為r0,其表面的重力加速度為g,不考慮行星的自轉(zhuǎn).

⑴中央恒星O的質(zhì)量是多大?
⑵若A行星有一顆距離其表面為h做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星,求該衛(wèi)星的線速度大小。(忽略恒星對(duì)衛(wèi)星的影響)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為25kg的小孩坐在秋千板上,小孩離系繩子的橫梁2.5m。如果秋千板擺到最低點(diǎn)時(shí),小孩運(yùn)動(dòng)速度的大小是5m/s,它對(duì)秋千板的壓力為(  )
A.500N.B.300NC.250ND.600N

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,高為H=0.45m的臺(tái)面上有輕質(zhì)細(xì)繩, 繩的一端系一質(zhì)量為m=0.1kg的小球P,另一端掛在光滑的水平軸上O上,O到小球P的距離為R=0.1m,小球與臺(tái)面接觸,但無相互作用,在小球兩側(cè)等距離各為L=0.5m處,分別固定一光滑斜面及一水平向左運(yùn)動(dòng)的傳送帶,傳送帶長為d=0.9m,運(yùn)行速度大小為v=3m/s,現(xiàn)有一質(zhì)量也為m可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊Q從斜面上的A處無初速滑下(A距臺(tái)面高h(yuǎn)=0.7m),至C處與小球發(fā)生彈性碰撞,已知滑塊與臺(tái)面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.5,與傳送帶之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.25,不計(jì)傳送帶高度,及滑輪大小對(duì)問題的影響。(重力加速度g=10m/s2)

求(1)當(dāng)小球被撞后做圓周運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)對(duì)輕繩的作用力大小?
(2)滑塊的最終位置與傳送帶末端的E的距離?
(3)整個(gè)過程傳送帶電機(jī)消耗的電能?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

分如圖所示,質(zhì)量為m=lkg的小物塊由靜止輕輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上,從A點(diǎn)隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到水平部分的最右端B點(diǎn),經(jīng)半圓軌道C點(diǎn)沿圓弧切線進(jìn)入豎直光滑的半圓軌道,恰能做圓周運(yùn)動(dòng)。C點(diǎn)在B點(diǎn)的正上方,D點(diǎn)為軌道的最低點(diǎn)。小物塊離開D點(diǎn)后,做平拋運(yùn)動(dòng),恰好垂直于傾斜擋板打在擋板跟水平面相交的E點(diǎn)。已知半圓軌道的半徑R=0.9 m,D點(diǎn)距水平面的高度h =0.75 m,取g="10" m/s2,

試求:
(1)摩擦力對(duì)物塊做的功;
(2)小物塊經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大;
(3)傾斜擋板與水平面間的夾角θ。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一內(nèi)壁光滑的細(xì)管彎成半徑為R=0.4m的半圓形軌道CD,豎直放置,其內(nèi)徑略大于小球的直徑,水平軌道與豎直半圓軌道在C點(diǎn)連接完好。置于水平軌道上的彈簧左端與豎直墻壁相連,B處為彈簧的自然狀態(tài)。將一個(gè)質(zhì)量為m=0.8kg的小球放在彈簧的右側(cè)后,用力向左側(cè)推小球而壓縮彈簧至A處,然后將小球由靜止釋放,小球運(yùn)動(dòng)到C處后對(duì)軌道的壓力為F1=58N。水平軌道以B處為界,左側(cè)AB段長為x=0.3m,與小球的動(dòng)摩擦因數(shù)為,右側(cè)BC段光滑。g=10m/s2,求:

(1)彈簧在壓縮時(shí)所儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能。
(2)小球運(yùn)動(dòng)到軌道最高處D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小。

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