12.如圖所示,一質(zhì)量為m的帶電物塊,置于傾角為θ的光滑絕緣斜面上,彈簧一端固定在斜面的擋板上,整個裝置處于一水平方向的勻強(qiáng)電場中.若物塊以速率v勻速下滑,滑至斜面底部后壓縮彈簧.求:
(1)物塊所受電場力的大小F;
(2)彈簧的最大彈性勢能EP

分析 (1)畫出物塊的受力圖象,根據(jù)平衡條件求電場力;
(2)對全過程應(yīng)用動能定理求最大彈性勢能.

解答 解:(1)物塊受重力、斜面的支持力和水平向右的電場力平衡,則:
F=qE=mgtanθ
(2)由于物體受到的重力、電場力和支持力三力平衡,所以物體壓縮彈簧的過程中,三個力的總功等于0,壓縮至最低點時,物體的動能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能,此時彈簧的彈性勢能最大,為:
${E}_{P}={E}_{k}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$
答:(1)物塊所受電場力的大小是mgtanθ;
(2)彈簧的最大彈性勢能是$\frac{1}{2}m{v}^{2}$

點評 本題考查了物體在復(fù)合場中的受力分析和動能定理的應(yīng)用,難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.關(guān)于放在水平桌面上靜止的水杯,下列說法中正確的是( 。
A.水杯對桌面的圧力與桌面對水杯的支持力是一對作用力和反作用力
B.水杯的重力與桌面對水杯的支持力是一對作用力和反作用力
C.水杯對桌面的壓力與桌面對水杯的支持力是一對平衡力
D.水杯的重力與水杯對桌面的壓力是一對平衡力

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,當(dāng)磁鐵運動時,電路中會產(chǎn)生由A經(jīng)R到B的電流,則磁鐵的運動可能是( 。
A.向下運動B.向上運動C.向左平移D.以上都不可能

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.某同學(xué)進(jìn)行用實驗測定玩具電動機(jī)的相關(guān)參數(shù).如圖1中M為玩具電動機(jī).閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器的滑片從一端滑到另一端的過程中,兩個電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖2所示.圖中AB、DC為直線,BC為曲線.不考慮電表對電路的影響.

①變阻器滑片向左滑動時,V1讀數(shù)逐漸減小.(選填:增大、減小或不變)
②電路中的電源電動勢為3.6V,內(nèi)電阻為2Ω.
③此過程中,電源內(nèi)阻消耗的最大熱功率為0.18W.
④變阻器的最大阻值為30Ω.

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7.如圖所示,在垂直于紙面的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場中,有一個矩形線圈abcd,線圈平面與磁場垂直,O1O2和O3O1都是線圈的對稱軸,應(yīng)使線圈怎樣運動才能使其中產(chǎn)生感生電流( 。
A.向左或向右平動B.向上或向下平動C.繞O1O2轉(zhuǎn)動D.繞O3O1轉(zhuǎn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖所示,質(zhì)量M=8.0kg,長L=2.0m的薄木板靜置在光滑的水平面上,質(zhì)量m=0.50kg的小滑塊(可視為質(zhì)點)以速度v0=3.0m/s從木板的左端沖上木板,已知滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.20,重力加速度g取10m/s2.(假定滑塊與木板之間最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等),求:
(1)若木板固定,滑塊將從木板的右端滑出
a.滑塊在木板上滑行的時間t;
b.滑塊從木板右端滑出時的速度v.
(2)若木板不固定,在小滑塊沖上木板的同時,對木板施加一個水平向右的恒力F.如果要使滑塊剛運動到木板的最右側(cè)時,兩者達(dá)到共同的速度v1.則
c.共同的速度v1的大小;
d.水平向右的恒力F的大。

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4.下列說法正確的是( 。
A.全息照片的拍攝利用了光的衍射原理
B.只有發(fā)生共振時,受迫震動的頻率才能等于驅(qū)動力頻率
C.高速飛離地球的飛船中的宇航員認(rèn)為地球上的時鐘變慢
D.鳴笛汽車駛近路人的過程中,路人聽到的聲波頻率與該波源的相比增大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖所示,離子發(fā)生器發(fā)射一束質(zhì)量為m,電荷量為+q的離子,從靜止經(jīng)PQ兩板間的加速電壓加速后,以初速度v0再從a點沿ab方向進(jìn)入一勻強(qiáng)電場區(qū)域,abcd所圍成的正方形區(qū)域是該勻強(qiáng)電場的邊界,已知正方形的邊長為L,勻強(qiáng)電場的方向與ad邊平行且由a指向d.
(1)若離子恰從c點飛離電場,求ac兩點間的電勢差Uac;
(2)若離子從abcd邊界上某點飛出時的動能為mv02,求此時勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.圖示是一位同學(xué)做引體向上的幾種掛杠方式,其手臂用力最小的是( 。
A.B.C.D.

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同步練習(xí)冊答案