如圖甲所示，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個質(zhì)量為m=0.2kg、帶電荷量為q=+2.0×10﹣6 C的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1．從t=0時刻開始，空間加上一個如圖乙所示的場強大小和方向呈周期性變化的電場（取水平向右的方向為正方向，g取10m/s2）求：

（1）23秒內(nèi)小物塊的位移大��；

（2）23秒內(nèi)電場力對小物塊所做的功．


考點：

動能定理的應(yīng)用；電場強度．

專題：

壓軸題；動能定理的應(yīng)用專題；電場力與電勢的性質(zhì)專題．

分析：

（1）根據(jù)牛頓第二定律求出物塊在0～2s內(nèi)和2～4s內(nèi)的加速度，利用運動學(xué)公式求出0～2s內(nèi)和2～4s內(nèi)的位移，及第2s末和第4s末的速度，得到小物塊做周期為4s的勻加速和勻減速運動．分別求出前22s物塊的位移和第23s內(nèi)的位移，再求總位移．

（2）根據(jù)動能定理求電場力對小物塊所做的功．

解答：

解：

（1）0～2s內(nèi)物塊加速度a1==﹣0.1×10=2（m/s2）

                  位移S1==4m

                2s末的速度為v2=a1t1=4m/s

        2～4s內(nèi)物塊加速度a2==﹣2m/s2

                   位移S2=S1=4m，

        4s末的速度為v4=0

則小物塊做周期為4s的勻加速和勻減速運動．

    第22s末小物塊的速度為v=4m/s，前22s內(nèi)位移為S22==44m

    第23s內(nèi)物塊的位移為S23=vt+，t=1s，S23=3m

故23秒內(nèi)小物塊的位移大小為47m．

（2）由上，物塊在第23s末的速度為v23=2m/s．根據(jù)動能定理得

    W﹣μmgS23=

代入解得  W=9.8J．

答：（1）23秒內(nèi)小物塊的位移大小為47m；

    （2）23秒內(nèi)電場力對小物塊所做的功為9.8J．

點評：

本題是物塊在周期性的電場力作用下運動的問題，要抓住規(guī)律，也可以作速度﹣時間圖象分析求解．

　

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，M是水平放置的半徑足夠大的圓盤，繞過其圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，規(guī)定經(jīng)過圓心O點且水平向右為x軸正方向。在O點正上方距盤面高為h=5m處有一個可間斷滴水的容器，從t=0時刻開始，容器沿水平軌道向x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運動。已知t=0時刻滴下第一滴水，以后每當(dāng)前一滴水剛好落到盤面時再滴下一滴水。則：(取)

(1)每一滴水離開容器后經(jīng)過多長時間滴落到盤面上?

(2)要使每一滴水在盤面上的落點都位于同一直線上，圓盤的角速度應(yīng)為多大?

(3)當(dāng)圓盤的角速度為1.5時，第二滴水與第三滴水在盤面上落點間的距離2m，求容器的加速度a(結(jié)果可用根號表示)。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，兩塊相互靠近彼此絕緣的平行金屬板組成平行板電容器，極板N與靜電計金屬球相連，極板M和靜電計的外殼均接地．用靜電計測量平行板電容器兩極板間的電勢差U．在兩板相距為d時，給電容器充電，靜電計指針張開一定角度．在與外界絕緣的情況下保持電容器的帶電量Q不變，下面的操作中將使靜電計指針張角變小的是（　�。�

　

A．

僅將M板向下平移

　

B．

僅將M板向左平移

　

C．

僅在M、N之間插入云母板（相對介電常數(shù)大于1）

　

D．

僅在M、N之間插入金屬板，且不和M、N接觸

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科目：高中物理 來源： 題型：


電容式話筒的原理示意圖如圖所示，E為電源，R為電阻，薄片P和Q為兩金屬基板．對著話筒說話時，P振動而Q可視為不動．在P、Q間距增大過程中，下列說法準(zhǔn)確的是（　�。�

　

A．

P、Q構(gòu)成的電容器的電容增大

　

B．

P上電荷量保持不變

　

C．

通過R的電流從M點流向N點

　

D．

M點的電勢比N點的低

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科目：高中物理 來源： 題型：


在圖所示電路中，電源電動勢為12v，內(nèi)電阻不能忽略，閉合S后，調(diào)整R的阻值，使電壓表的示數(shù)增大△U=2V．在這一過程中

①通過R1的電流增大，增大量為

②R2兩端的電壓減小，減小量為△U

③通過R2的電流減小，減小量小于

④路端電壓增大，增大量為△U

以上敘述正確的是（　�。�

　

A．

①②

B．

①③

C．

②④

D．

③④

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示在同一直線上同一起點運動的甲、乙兩物體的v﹣t圖象，則由圖象可知（　�。�

　

A．

它們速度方向相同，加速度方向相反

　

B．

它們速度方向、加速度方向均相反

　

C．

在t1時刻它們相遇

　

D．

在0～t1時間內(nèi)它們的位移相同

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，小球沿足夠長的斜面向上做勻減速運動，依次經(jīng)a、b、c、d到達(dá)最高點e．已知ab=bd=6m，bc=1m，小球從a到c和從c到d所用的時間都是2s，設(shè)小球經(jīng)b、c時的速度分別為vb、vc，則（　　）

　

A．

vb=4m/s

B．

vc=3m/s

　

C．

從d到e所用時間為4s

D．

de=3m

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示是“用圓錐擺實驗驗證向心力公式”的實驗，細(xì)線下懸掛了一個質(zhì)量為m的小鋼球，細(xì)線上端固定在O點。將畫有幾個同心圓的白紙至于水平桌面上，使小鋼球靜止時（細(xì)線張緊）位于同心圓。用手帶動小鋼球，使小鋼球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，隨即手與球分離。（當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間）。

（1）用秒表記錄小鋼球運動n圈的時間t，從而測出此時鋼球做勻速圓周運動的周期T=_________；

（2）再通過紙上的圓，測出小鋼球的做勻速圓周運動的半徑R； 可算出小鋼球做勻速圓周運動所需的向心力F向=____________；

   （3）測量出細(xì)繩長度L，小鋼球做勻速圓周運動時所受的合力F合=_______________(小鋼球的直徑與繩長相比可忽略)

   （4）這一實驗方法簡單易行，但是有幾個因素可能會影響實驗的成功，請寫出一條：          

                                                                   

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科目：高中物理 來源： 題型：


下列說法正確的是（   ）

A．麥克斯韋預(yù)言了電磁波,并且首次用實驗進行了驗證

B．高速運動的飛船中的宇航員發(fā)現(xiàn)地面的時鐘變慢了

D．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象并總結(jié)出了判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律

D、過強或過長時間的紫外輻射、X射線或γ射線的作用，會對人體（眼鏡、皮膚、血液、神經(jīng)系統(tǒng)等）造成危害

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