(8分)如圖所示，空間存在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E＝2.0×104N/C，在A處有一個(gè)質(zhì)量為0.3kg的質(zhì)點(diǎn)，所帶電荷量為q=+2.0×10-4C,用一長(zhǎng)為L(zhǎng)＝600cm的不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線與固定點(diǎn)O連接。AO與電場(chǎng)線平行處于水平狀態(tài)，取g=10m/s2 .現(xiàn)讓該質(zhì)點(diǎn)在A處?kù)o止釋放，求：

（1）質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)O點(diǎn)正下方時(shí)電場(chǎng)力做的功；

（2）質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)O點(diǎn)正下方時(shí)的速度大小ν。

 

【答案】

(1) 24J   （2）m/s 

【解析】

試題分析：帶電質(zhì)點(diǎn)受到的重力mg=3N，

電場(chǎng)力Eq=4N，

其合力大小為5N，與水平方向夾角為37º，

故質(zhì)點(diǎn)由釋放后將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

第一次到達(dá)O點(diǎn)正下方時(shí)，

下落高度h=Ltan37º=4.5m

（1）電場(chǎng)力做功W＝EqL＝24J

（2）由動(dòng)能定理得：EqL+mgh=,

代入數(shù)據(jù)得：v=m/s

考點(diǎn)：本題考查動(dòng)能定理和電場(chǎng)力做功問題。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

足球運(yùn)動(dòng)員常采用折返跑方式訓(xùn)練（如圖所示），在直線跑道上每隔5m放一個(gè)空瓶，要求運(yùn)動(dòng)員以站立式起跑姿勢(shì)站在起點(diǎn)“0”上，當(dāng)聽到“跑”的口令后，全力跑向“1”號(hào)瓶，推倒“1”號(hào)瓶后再全力跑向“2”號(hào)瓶，推倒“2”號(hào)瓶后……。運(yùn)動(dòng)員做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)可看勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速時(shí)加速度大小為4m/s2，減速時(shí)加速度大小為8 m/s2，運(yùn)動(dòng)員推倒瓶子時(shí)運(yùn)動(dòng)員速度為零。求

（1）運(yùn)動(dòng)員從開始起跑到推倒“2”瓶過程中的位移和路程分別是多大？

（2）運(yùn)動(dòng)員從開始起跑到推倒“2”瓶所需的最短時(shí)間為多少？（運(yùn)動(dòng)員可看做質(zhì)點(diǎn)，結(jié)果必須用根式表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（8分，每空2分）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測(cè)量，即驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：

A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；

B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上；

C．用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量；

D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶；

E．測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；

F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能．

其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是        ．（將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在橫線處）   

（2）利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a的數(shù)值．如圖所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出A距起始點(diǎn)O的距離為s0，點(diǎn)AC間的距離為s1，點(diǎn)CE間的距離為s2，使用交流電的頻率為f，根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a＝_________．

（3）在上述驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘動(dòng)能的增加，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落的過程中存在阻力作用，可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)阻力的大�。粢阎�(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g，還需要測(cè)量的物理量是              ．試用這些物理量和上圖紙帶上的數(shù)據(jù)符號(hào)表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小F＝        ．

 

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科目：高中物理 來源：2010年甘肅省民樂一中高一第二學(xué)期期末考試物理試題 題型：實(shí)驗(yàn)題

（8分，每空2分）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測(cè)量，即驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：

A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上；
C．用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量；
D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶；
E．測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；
F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能．
其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是        ．（將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在橫線處）   
（2）利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a的數(shù)值．如圖所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出A距起始點(diǎn)O的距離為s0，點(diǎn)AC間的距離為s1，點(diǎn)CE間的距離為s2，使用交流電的頻率為f，根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a＝_________．

（3）在上述驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘動(dòng)能的增加，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落的過程中存在阻力作用，可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)阻力的大�。粢阎�(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g，還需要測(cè)量的物理量是              ．試用這些物理量和上圖紙帶上的數(shù)據(jù)符號(hào)表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小F＝       ．

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年山東省即墨市高三上學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

(8分)為了驗(yàn)證動(dòng)能定理，某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室組裝了如圖所示的裝置，備有下列器材: 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、天平、細(xì)沙.他們稱量滑塊的質(zhì)量為M、 沙和小桶的總質(zhì)量為m.當(dāng)滑塊連接上紙帶，讓細(xì)線跨過滑輪并懸掛空的小桶時(shí)，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài).要完成該實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問題:

(1)要完成本實(shí)驗(yàn)，還缺少的實(shí)驗(yàn)器材是                 . 

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證滑塊受到的合力與沙、小桶的總重力大小基本相等，沙和小桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是         ，實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證細(xì)線拉力等于滑塊所受的合外力，首先要做的步驟是                    .

(3)在滿足 (2)問的條件下，讓小桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，如圖所示為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶的一部分，圖中A、B、C、D、E是按時(shí)間先后順序確定的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離標(biāo)注在圖上，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，則在B、D兩點(diǎn)間對(duì)滑塊用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)能定理表達(dá)式為                   .(用題中所給的表示數(shù)據(jù)的字母表示)

 

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科目：高中物理 來源：2014屆廣東省羅定市高一上學(xué)期期中質(zhì)量檢測(cè)物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

(每空2分共14分)某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)：

（1）實(shí)驗(yàn)用的電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是______V的      _(填“直流電”、“交流電”)．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為________。

（2）請(qǐng)按照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的先后順序，將下述步驟的代號(hào)填在橫線上_______________．

A．把穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車后面

B．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板的沒有滑輪的一端，連好電路，使有滑輪的一端伸出桌面

C．換上新的紙帶再重做兩次

D．使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源，放開小車，讓小車運(yùn)動(dòng)

E．把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下邊吊著合適的鉤碼

F．?dāng)嚅_電源，取出紙帶

 

（3）．如圖所示，實(shí)驗(yàn)中，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車運(yùn)動(dòng)過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T＝0.10 s，其中s1＝7.05 cm、s2＝7.68 cm、s3＝8.33 cm、s4＝8.95 cm、s5＝9.61 cm、s6＝10.26 cm，則A點(diǎn)處瞬時(shí)速度的大小是________m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為_______________________，加速度的大小是________m/s2(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．

第13題圖

 

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