如圖所示,在光滑絕緣水平面上,質(zhì)量為m的均勻絕緣棒AB長為L、帶有正電,電量為Q且均勻分布。在水平面上O點右側(cè)有勻強電場,場強大小為E,其方向為水平向左,BO距離為x0,若棒在水平向右的大小為QE/4的恒力作用下由靜止開始運動。求:

(1)棒的B端進入電場L/8時的加速度大小和方向;
(2)棒在運動過程中的最大動能。
(3)棒的最大電勢能。(設(shè)O點處電勢為零)
(1),方向向右(2)
(3)x0=L,;當(dāng)x0<L;當(dāng)x0>L,

試題分析:

解:(1)根據(jù)牛頓第二定律,得

,方向向右。
(2)設(shè)當(dāng)棒進入電場x時,其動能達到最大,則此時棒受力平衡,有

得   x=L/4,
由動能定理:

(3)棒減速到零時,棒可能全部進入電場,也可能不能全部進入電場,設(shè)恰能全部進入電場,則有:, 得x0=L
當(dāng)x0<L,棒不能全部進入電場,設(shè)進入電場x

解之得:

當(dāng)x0>L,棒能全部進入電場,設(shè)進入電場x

得:

點評:理解電場力及電場力做功特點,培養(yǎng)運用數(shù)學(xué)知識解決問題的能力。
練習(xí)冊系列答案
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如圖所示,半徑=1.25m的l/4光滑圓弧軌道豎直固定,其末端切線水平,并與水平傳送帶相連,已知小滑塊的質(zhì)量為=0.5kg,滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.1,傳送帶長度為=1.5m,兩輪半徑=0.4m,當(dāng)傳送帶靜止時,用="4" N的水平拉力將滑塊從端由靜止開始向左拉動。取10m/s2。

(1)若滑塊到達端時撤去拉力,求:滑塊沿弧形槽上升的最大高度;
(2)問題(1)中的滑塊,從高點沿弧形槽再滑回端時,軌道對滑塊的支持力多大?
(3)若拉力作用一段距離后撤去,滑塊到達光滑曲面某一高度而下滑時,以、兩輪以角速度=15rad/s順時針轉(zhuǎn)動,為使滑塊能在輪最高點離開傳送帶飛出,則拉力作用的最短距離需多大?

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放在光滑水平面上的物體,僅在兩個互相垂直的水平力共同作用下開始運動,若這兩個力分別做了6J和8J的功,則該物體的動能增加了(    )
A.14JB.48JC.10JD.2J

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如圖所示,光滑絕緣豎直細桿與以正點電荷O為圓心的圓周交于B、C兩點。一質(zhì)量m、帶電量為-q的空心小球從桿上A點無初速下落。設(shè)AB =" BC" = h,小球滑到B點的速度為試求:

(1)小球滑至C點的速度;
(2)A、C兩點的電勢差。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示的凹形場地,兩端是半徑為L=的光滑1/4圓弧面,中間長為2L的粗糙水平面.質(zhì)量為3m的滑塊乙開始停在水平面的中點O處,質(zhì)量為m的滑塊甲從光滑圓弧面頂端A處無初速度滑下,進入水平面內(nèi)與乙發(fā)生碰撞,碰后甲以碰前一半的速度反彈.已知甲、乙與水平面的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.2、μ2=0.1,甲、乙的體積大小忽略不計.g=10 m/s2.求:
(1)甲與乙碰撞前的速度.
(2)碰后瞬間乙的速度.
(3)甲、乙在O處發(fā)生碰撞后,請判斷能否發(fā)生第二次碰撞?并通過計算確定甲、乙最后停止所在的位置.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,靜置于水平地面的三輛手推車沿一直線排列,質(zhì)量均為m,人在極短的時間內(nèi)給第一輛車一水平?jīng)_量使其運動,當(dāng)車運動了距離L時與第二輛車相碰,兩車以共同速度繼續(xù)運動了距離L時與第三車相碰,三車以共同速度又運動了距離L時停止。車運動時受到的摩擦阻力恒為車所受重力的k倍,重力加速度為g,若車與車之間僅在碰撞時發(fā)生相互作用,碰撞時間很短,忽略空氣阻力,求:

(1)整個過程中摩擦阻力所做的總功;
(2)人給第一輛車水平?jīng)_量的大小;

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一個質(zhì)量為m=2kg的鉛球從離地面H=2m高處自由落下,落入沙坑中h=5cm深處,如圖所示,求沙子對鉛球的平均阻力。(g取10m/s2

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一個質(zhì)量為m的小鐵塊沿半徑為R的固定半圓軌道上邊緣由靜止滑下,到半圓底部時,小鐵塊所受向心力為鐵塊重力的1.5倍,則此過程中鐵塊損失的機械能為 (     )
A.B.C.D.

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(10分)如圖所示,光滑斜面與水平面在B點平滑連接,質(zhì)量為0.20kg的物體從斜面上的A點由靜止開始下滑,經(jīng)過B點后進入水平面(設(shè)經(jīng)過B點前后速度大小不變),最后停在水平面上的C點。每隔0.20s通過速度傳感器測量物體的瞬時速度,下表給出了部分測量數(shù)據(jù)。取g=10m/s2。

 
t/s
0.0
0.2
0.4

1.2
1.4

v/m?s-1
0.0
1.0
2.0

1.1
0.7

求:
(1)物體在斜面上運動的加速度大小;
(2)斜面上A、B兩點間的距離;
(3)物體在水平面上運動過程中,滑動摩擦力對物體做的功。

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