3.在地面附近,存在著一個(gè)有界電場(chǎng),邊界MN將空間分成左右兩個(gè)區(qū)域,在右區(qū)域中有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),在右區(qū)域中離邊界MN某一位置水平地面由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m的帶電滑塊(滑塊的電荷量始終不變),如圖甲所示,滑塊運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示,不計(jì)空氣阻力,則( 。
A.滑塊在MN右邊運(yùn)動(dòng)的位移大小與在MN左邊運(yùn)動(dòng)的位移大小相等
B.在t=5 s時(shí),小球經(jīng)過(guò)邊界MN
C.滑塊受到的滑動(dòng)摩擦力與電場(chǎng)力之比為2:5
D.在滑塊運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中,滑動(dòng)摩擦力做的功小于電場(chǎng)力做的功

分析 滑塊在電場(chǎng)中,受到電場(chǎng)力與摩擦力,做勻加速運(yùn)動(dòng),離開(kāi)電場(chǎng)后受到摩擦力作用而做勻減速運(yùn)動(dòng),由圖可以看出,滑塊經(jīng)過(guò)邊界MN的時(shí)刻.分別求出滑塊離開(kāi)電場(chǎng)前、后加速度大小,由牛頓第二定律求出重力與電場(chǎng)力之比.根據(jù)動(dòng)能定理研究整個(gè)過(guò)程中重力做的功與電場(chǎng)力做的功大小關(guān)系.

解答 解:A、根據(jù)速度與時(shí)間圖象,可知,圖線與時(shí)間軸所圍成的面積表示位移大小,那么滑塊在MN右邊運(yùn)動(dòng)的位移大小小于在MN左邊運(yùn)動(dòng)的位移大小,故A錯(cuò)誤;
B、滑塊離開(kāi)電場(chǎng)前做勻加速直線運(yùn)動(dòng),離開(kāi)電場(chǎng)后受到摩擦力作用而做減速運(yùn)動(dòng),由圖可以看出,小球經(jīng)過(guò)邊界MN的時(shí)刻是t=2s時(shí).故B錯(cuò)誤.
C、由圖象的斜率等于加速度得滑塊離開(kāi)電場(chǎng)前的加速度為a1=$\frac{{v}_{1}}{2s}$,
離開(kāi)電場(chǎng)后的加速度大小為a2=$\frac{{v}_{1}}{3s}$,
由牛頓第二定律得:
qE-f=ma1
f=ma2
解得,摩擦力與電場(chǎng)力之比為2:5.故C正確.
D、整個(gè)過(guò)程中,動(dòng)能變化量為零,根據(jù)動(dòng)能定理,整個(gè)過(guò)程中摩擦力做的功與電場(chǎng)力做的功大小相等.故D錯(cuò)誤.
故選:C.

點(diǎn)評(píng) 本題一要能正確分析小球的運(yùn)動(dòng)情況,抓住斜率等于加速度是關(guān)鍵;二要運(yùn)用牛頓第二定律和動(dòng)能定理分別研究小球的受力情況和外力做功關(guān)系.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

14.如圖所示,一質(zhì)量為m的小球套在光滑水平桿上,輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn),另一端與小球相連.當(dāng)小球在A點(diǎn)時(shí)給小球一個(gè)初速度,小球?qū)⒀厮綏U運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),已知小球在A點(diǎn)時(shí)彈簧的長(zhǎng)度大于小球在B點(diǎn)時(shí)彈簧的長(zhǎng)度,小球處于A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧的彈力大小相等.已知彈簧的彈性勢(shì)能只與彈簧的形變量大小有關(guān),則在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.小球加速度為零的位置有兩個(gè)
B.彈簧彈力的功率為零的位置有兩個(gè)
C.彈簧彈力對(duì)小球所做的正功等于小球克服彈簧彈力所做的功
D.小球速度相同的位置最多有兩個(gè)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.在磁場(chǎng)區(qū)域中有一粗細(xì)均勻的正方形導(dǎo)體線框abcd,線框平面與磁場(chǎng)方向垂直,ab的右邊無(wú)磁場(chǎng),左邊有方向垂直紙面向向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.現(xiàn)使線框以ab邊為轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示,規(guī)定沿abcda方向?yàn)殡娏鞯恼较,并以圖示位置為記時(shí)起點(diǎn),則下列圖象中能正確表示線框中的感應(yīng)電流i和ab兩端電壓Uab隨時(shí)間變化的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.根據(jù)平行四邊形定則,仿照課本例題所用的作圖方法求出兩個(gè)大小為2N的力夾角為0°,30°,45°,60°,90°,120°,150°,180°時(shí)的合力大小,并總結(jié)你發(fā)現(xiàn)的規(guī)律.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

19.如圖所示,閉合電路處于方向豎直向上的磁場(chǎng)中,小燈泡的電阻為10Ω,其它電阻不計(jì).當(dāng)磁通量在0.1s內(nèi)從0.2Wb均勻增加到0.4Wb過(guò)程中,求:
①電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);
②如果電路中的電流恒為0.2A,那么小燈泡在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

8.如圖所示空間分為I、Ⅱ兩個(gè)足夠長(zhǎng)的區(qū)域,各界面(圖中虛線)水平,I區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)E1=1.0×l04V/m,方向豎直向上;Ⅱ區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)E2=$\frac{\sqrt{3}}{4}$×l05V/m,方向水平向右,兩個(gè)區(qū)域?qū)挾确謩e為d1=5.0m,d2=4.0m.一質(zhì)量m=1.0×10-8kg、電荷量q=1.6×10 -6C的粒子從D點(diǎn)由靜止釋放,粒子重力忽略不計(jì),求:
(1)粒子離開(kāi)區(qū)域I時(shí)的速度大。
(2)粒子出區(qū)域Ⅱ后加另一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),使粒子在此電場(chǎng)作用下經(jīng)1.0s速度變?yōu)榱悖蟠?br />電場(chǎng)的方向及電場(chǎng)強(qiáng)度E3

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.如圖所示,傾角為θ的斜面放在粗糙的水平地面上,現(xiàn)有一帶固定支架的滑塊m正沿斜面加速下滑.支架上用細(xì)線懸掛的小球達(dá)到穩(wěn)定(與滑塊相對(duì)靜止)后,懸線的方向與豎直方向的夾角也為θ,斜面體始終保持靜止,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.斜面光滑
B.斜面粗糙
C.達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后,地面對(duì)斜面體的摩擦力水平向左
D.達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后,地面對(duì)斜面體的摩擦力水平向右

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.如圖所示,各個(gè)光滑斜面的頂端在同一豎直線上,底端在同一處,讓各小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))均從各斜面頂端由靜止下滑,設(shè)斜面的傾角為θ,物塊從斜面頂端下滑到底端的時(shí)間為t,下列各圖象可能正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

13.將小球以某一初速度從地面豎直向上拋出,取地面為零勢(shì)能面,小球在上升過(guò)程中的動(dòng)能Ek、重力勢(shì)能Ep與上升高度h間的關(guān)系分別如圖中兩直線所示.取g=10m/s2,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.小球的質(zhì)量為0.2 kg
B.小球受到的阻力(不包括重力)大小為0.25 N
C.小球動(dòng)能與重力勢(shì)能相等時(shí)的高度為$\frac{20}{13}$ m
D.小球上升到2 m時(shí),動(dòng)能與重力勢(shì)能之差為0.5J

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