【題目】如圖甲所示，光滑、足夠長(zhǎng)的水平絕緣板沿x軸正向放置，在第一象限內(nèi)存在沿x軸方向的電場(chǎng)，其電勢(shì)φ隨位置x的變化圖像如圖乙所示。帶電量為q=+2×10-3C，質(zhì)量為m=0.lkg的小球B靜置于O點(diǎn)，與B球形狀相同、質(zhì)量為0.3kg的絕緣不帶電小球A以初速度vA0=10m/s向B運(yùn)動(dòng)，兩球發(fā)生彈性碰撞后進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中兩球又發(fā)生多次彈性碰撞，已知每次碰撞時(shí)間極短，小球B的電荷量始終不變，取重力加速度g=10m/s2。求：

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；

(2)第二次碰撞的位置；

(3)第三次碰撞前瞬間B球的速度大小和方向。

【答案】（1） 沿x軸負(fù)向，（2） (3) 沿x軸負(fù)向

【解析】（1）由圖乙可知，沿x軸正向電勢(shì)均勻增大，則場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)?/span>x軸負(fù)向，大小為

（2）第一碰撞時(shí)，兩小球動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒：

解得碰后A的速度：vA1=5m/s；B的速度：vB1=15m/s

碰后AB兩球進(jìn)入電場(chǎng)，A做勻速運(yùn)動(dòng)，B做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，

其加速度大�。�

設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t1兩球第二次相碰，則有

解t1=1s此時(shí)B的速度

解得 （負(fù)號(hào)表示方向沿x軸負(fù)向），能與A發(fā)生碰撞；此時(shí)碰撞位置離O點(diǎn)的距離為x1=vA1t1=5m；

第2次碰撞的坐標(biāo)為（5m，0）

（3）第二次碰撞時(shí)：

解得；vB2=10m/s

設(shè)經(jīng)過(guò)題時(shí)間兩球第三次相碰，則：

解得t2=1s，

此時(shí)

解得vB2′=-10m/s，方向沿x軸負(fù)向.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)為研究橡皮筋伸長(zhǎng)與所受拉力的關(guān)系，做了如下實(shí)驗(yàn)：

①如圖所示，將白紙固定在制圖板上，橡皮筋一端固定在O點(diǎn)，另一端A系一小段輕繩（帶繩結(jié)）；將制圖板豎直固定在鐵架臺(tái)上。

②將質(zhì)量為m=100g的鉤碼掛在繩結(jié)上，靜止時(shí)描下橡皮筋下端點(diǎn)的位置；用水平力拉A點(diǎn)，使A點(diǎn)在新的位置靜止，描下此時(shí)橡皮筋端點(diǎn)的位置；逐步增大水平力，重復(fù)5次……

③取下制圖板，量出各點(diǎn)到O的距離；量出各次橡皮筋與之間的夾角

④在坐標(biāo)紙上做出的圖像如下圖。

完成下列填空：

（1）已知重力加速度為g，當(dāng)橡皮筋與間的夾角為時(shí)，橡皮筋所受的拉力大小為_________（用g、m、表示）。

（2）取，由圖（b）可得橡皮筋的勁度系數(shù)k=________N/m，橡皮筋的原長(zhǎng)________m。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2016年6月和8月，我國(guó)在西昌和酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，分別發(fā)射了第二十三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星G7和世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”。G7屬地球靜止軌道衛(wèi)星(高度距地面約36000km)，“墨子號(hào)”的圓形軌道距地面的高度約為500km。關(guān)于在軌運(yùn)行的這兩顆衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. “墨子號(hào)”的運(yùn)行速度大于7.9km/s

B. 北斗G7的運(yùn)行速度大于11.2km/s

C. “墨子號(hào)”的運(yùn)行周期比北斗G7大

D. “墨子號(hào)”的向心加速度比北斗G7大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m1的書(shū)和質(zhì)量為m2的雜志疊放在水平桌面上，書(shū)和雜志之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，雜志和桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2。現(xiàn)對(duì)書(shū)施加一水平向右的拉力F，書(shū)在雜志上滑動(dòng)，而雜志保持靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g，最大靜摩擦力認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力，則（ ）

A. 雜志受到桌面的摩擦力為2(m1+m2)g

B. 若F>μ2 (m1+m2)g時(shí).雜志將開(kāi)始滑動(dòng)

C. 若將F作用在雜志上，當(dāng)F>μ2 (m1+m2)g+μ1mg時(shí)，可以抽出雜志

D. 若將F作用在雜志上，當(dāng)F>(μ1+μ2 )(m1+m2)g時(shí)，可以抽出雜志

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖是某同學(xué)驗(yàn)證牛頓第二定律的裝置，他將質(zhì)量分別為M1、M2(M2=M1)的兩個(gè)重物(每個(gè)重物均有相同質(zhì)量的n個(gè)鉤碼組成)用輕繩連接，放在光滑的輕質(zhì)滑輪上這時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。然后在輕繩上固定一個(gè)寬度為d的擋光片，在豎直立柱上相距為L的地方固定兩個(gè)光電門(mén)，最后調(diào)整M1和M2的鉤碼個(gè)數(shù)，使M2向下加速運(yùn)動(dòng)，擋光片依次通過(guò)D1、D2光電門(mén)。

(1)若擋光片通過(guò)光電門(mén)D1和D2的時(shí)間分別為t1和t2，則重物M2的加速度大小a=_________。(用字母d、t1、t2、L表示結(jié)果)

(2)若驗(yàn)證系統(tǒng)的加速度與合力成正比，則下列做法可行的是________。

A.從M1中分別取1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)……鉤碼，依次掛在M2下方

B.從M2中分別取1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)……釣碼，依次掛在M1下方

C.把M1中的鉤碼依次減少1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)……

D.把M2中的鉤碼依次增加1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)……

(3)若驗(yàn)證系統(tǒng)的加速度與總質(zhì)量成反比，則下列做法可行的是________。

A.把M1中的鉤碼減少1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)……，同時(shí)把M2中的鉤碼對(duì)應(yīng)減少0個(gè)、1個(gè)、2個(gè)……

B.把M1中的鉤碼增加1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)……，同時(shí)把M2中的鉤碼對(duì)應(yīng)增加2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)……

C.把M1中的鉤嗎依次減少1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)……

D.把M2中的鉤碼依次增加1個(gè)、2個(gè)，3個(gè)……

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，某小組同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置研究支架上力的分解。A、B為兩個(gè)相同的雙向力傳感器，該型號(hào)傳感器在受到拉力時(shí)讀數(shù)為正，受到壓力時(shí)讀數(shù)為負(fù)。A連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩，可沿固定的板做圓弧形移動(dòng)。B固定不動(dòng)，通過(guò)光滑鉸鏈連接長(zhǎng)0.3 m的桿。將細(xì)繩連接在桿右端O點(diǎn)構(gòu)成支架。保持桿在水平方向，按如下步驟操作：

①測(cè)量繩子與水平桿的夾角∠AOB=θ

②對(duì)兩個(gè)傳感器進(jìn)行調(diào)零

③用另一細(xì)繩在O點(diǎn)懸掛一個(gè)鉤碼，記錄兩個(gè)傳感器的讀數(shù)

④取下鉤碼，移動(dòng)傳感器A改變θ角

重復(fù)上述步驟，得到圖示表格1。

（1）根據(jù)表格1，A傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力_______（選填“F1”或“F2”）。鉤碼質(zhì)量為______kg（保留一位有效數(shù)字）。

（2）某次操作中，有同學(xué)使用相同器材實(shí)驗(yàn)，但將傳感器調(diào)零后再接上支架，其后按①③④步驟重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到圖示表格2，則表格空缺處數(shù)據(jù)應(yīng)接近___________。（保留三位有效數(shù)字，）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組欲用如圖所示的電路，測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。因電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用一個(gè)定值電阻R0起保護(hù)作用。除電池、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線外，可供選用的實(shí)驗(yàn)器材還有：

電流表：A（量程0～0．6A，內(nèi)阻約為0．1Ω）；（量程0～3A，內(nèi)阻約為0．05Ω）；

電壓表：V（量程0～3 V，內(nèi)阻約6kΩ）；

定值電阻：R0（阻值1Ω）；（阻值10Ω）；

滑動(dòng)變阻器：R（阻值范圍0～10Ω、額定電流2A)；（阻值范圍0～1k Ω、額定電流1A)

①為了調(diào)節(jié)方便，測(cè)量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表的量程為____，定值電阻R0的阻值為____，滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為____。

②按正確的器材連接好實(shí)驗(yàn)電路后，接通開(kāi)關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器的阻值R，讀出對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I和電壓表的示數(shù)U，并作記錄。某同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖中畫(huà)出U－I圖線______。

1

2

3

4

5

6

I/A

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.40

U/V

1.32

1.25

1.18

1.18

1.04

0.90

③由圖線得到被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=______V，內(nèi)阻r=_______Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

④用該實(shí)驗(yàn)電路測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)值E測(cè)___實(shí)際值；內(nèi)阻r測(cè)____實(shí)際值。（選填“＞”、“＜”或“＝”）

⑤引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是___。

A．由于電壓表和電流表讀數(shù)不準(zhǔn)確引起誤差

B．由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總比變阻器和保護(hù)電阻的電壓大

C．由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實(shí)際電流小

D．保護(hù)電阻R0的使用

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一根質(zhì)量為m=0.04kg，電阻R=0.5Ω的導(dǎo)線繞成一個(gè)匝數(shù)為n=10匝，高為h=0.05m的矩形線圈，將線圈固定在一個(gè)質(zhì)量為M=0.06kg，長(zhǎng)度與線圈等長(zhǎng)的小車上，如圖甲所示。線圈和小車一起沿光滑水平面并以初速度v1=2m/s進(jìn)入垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線圈平面和磁場(chǎng)方向始終垂直。小車的水平長(zhǎng)度l=10cm，磁場(chǎng)的寬度d=20cm。

圖甲 圖乙

（1）求小車剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線圈中的電流方向和線圈所受安培力的大小

（2）求小車由位置2運(yùn)動(dòng)到位置3的過(guò)程中，線圈產(chǎn)生的熱量Q

（3）在圖乙中畫(huà)出小車從剛進(jìn)磁場(chǎng)位置1運(yùn)動(dòng)到位置3的過(guò)程中速度v隨小車的位移x變化的圖像

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在光滑絕緣的水平面上，存在平行于水平面向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，水平面上放置兩個(gè)靜止，且均可看做質(zhì)點(diǎn)的小球A和B，兩小球質(zhì)量均為m，A球帶電荷量為+Q，B球不帶電，A、B連線與電場(chǎng)線平行，開(kāi)始時(shí)兩球相距L，在電場(chǎng)力作用下A球與B球發(fā)生對(duì)心彈性碰撞，設(shè)碰撞過(guò)程中，A、B兩球間無(wú)電量轉(zhuǎn)移。

（1）第一次碰撞結(jié)束瞬間A.B兩球的速度各為多大？

（2）從開(kāi)始到即將發(fā)生第二次碰到這段過(guò)程中電場(chǎng)力做了多少功？

（3）從開(kāi)始即將發(fā)生第二次碰撞這段過(guò)程中，若要求A在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)桌面始終無(wú)壓力且剛好不離開(kāi)水平桌面（時(shí)刻除外），可以在水平面內(nèi)加一與電場(chǎng)正交的磁場(chǎng)，請(qǐng)寫(xiě)出磁場(chǎng)B與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系。

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同步練習(xí)冊(cè)答案