10．如圖所示，質(zhì)量均為m的小球A和B，用輕彈簧相連，B球帶+q的電荷量，A球不帶電，兩球靜止于光滑的絕緣水平面上，A球緊靠豎直墻壁，墻壁和彈簧均絕緣．現(xiàn)沿水平方向施加向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E．當(dāng)B球向左球移動(dòng)距離l時(shí)，又突然撤去電場(chǎng)．求：
①撤去電場(chǎng)后，A球剛離開墻壁時(shí)，B球的速度；
②撤去電場(chǎng)后，彈簧伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)時(shí)的彈性勢(shì)能．

分析 撤去電場(chǎng)后，A球剛離開墻壁時(shí)速度為零，根據(jù)能量守恒求出B球的速度．
當(dāng)兩球速度相等時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量最大，結(jié)合動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律求出彈簧伸長(zhǎng)最長(zhǎng)時(shí)的彈性勢(shì)能．

解答 解：①撤去電場(chǎng)后，小球A剛離開墻壁時(shí)，彈簧為原長(zhǎng)，設(shè)此時(shí)小球B的速度為v，
由能量守恒得：$qEl=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，
解得$v=\sqrt{\frac{2qEl}{m}}$．
②彈簧伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)時(shí)，兩個(gè)小球速度相同，設(shè)為v′，
規(guī)定A球速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得，mv=2mv′，
解得$v′=\frac{v}{2}$，
由能量守恒定律得，$\frac{1}{2}m{v}^{2}={E}_{p}+\frac{1}{2}（2m）v{′}^{2}$，
則彈性勢(shì)能${E}_{p}=\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}（2m）v{′}^{2}=qEl-\frac{1}{2}m{v}^{2}$=$\frac{qEl}{2}$．
答：①撤去電場(chǎng)后，A球剛離開墻壁時(shí)，B球的速度為$\sqrt{\frac{2qEl}{m}}$；
②撤去電場(chǎng)后，彈簧伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)時(shí)的彈性勢(shì)能為$\frac{qEl}{2}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律的基本運(yùn)用，知道彈簧伸長(zhǎng)最長(zhǎng)時(shí)，兩球小球的速度大小相等．

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：多選題

18．一只小狗拉著雪橇在水平冰面上沿著圓弧形的道路勻速行駛，如圖為雪橇受到的牽引力F及摩擦力F1的示意圖（O為圓心），關(guān)于各力做功下列說法正確的是（　�。�
A．牽引力F做正功B．摩擦力F1做負(fù)功
C．F與F1的合力做正功D．F與F1的合力不做功

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

1．氫原子的能級(jí)如圖所示，設(shè)各能級(jí)的能量值分別為E1、E2、E3…En，且En=$\frac{1}{{n}^{2}}$E1，n為量子數(shù)．有一群處于n=4能級(jí)的氫原子，當(dāng)它們向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多可發(fā)出6種頻率的光子．若n=4能級(jí)的氫原子向n=2能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光子照射到某金屬時(shí)恰能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則該金屬的極限頻率為$\frac{{{E}_{4}-E}_{2}}{h}$（用E1、E2、E3…En，普朗克常量h表示結(jié)果），上述各種頻率的光子中還能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的光子有3種．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．如圖所示，一細(xì)光束通過玻璃三棱鏡折射后分成a、b、c三束單色光，則這三種單色光比較（　　）
A．頻率關(guān)系是fa＞fb＞fc
B．在真空中的傳播速度關(guān)系是va＜vb＜vc
C．全反射臨界角關(guān)系是Ca＞Cb＞Cc
D．通過同一雙縫產(chǎn)生的干涉條紋的間距xa＜xb＜xc

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖所示均勻介質(zhì)中振動(dòng)情況完全相同的兩波源S1、S2分別位于x1=-2×10-1m和x2=12×10-1m處，t=0時(shí)刻以頻率為f=10Hz同時(shí)開始向上振動(dòng)，振幅為A=2cm，波的傳播速度為v=4m/s，P、M、Q三質(zhì)點(diǎn)的平衡位置離O點(diǎn)距離分別位于OP=0.2m和OM=0.5m、OQ=0.8m的三個(gè)點(diǎn)．則下列關(guān)于各質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況判斷正確的是（　�。�
A．t=0.1s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q開始沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)
B．經(jīng)t=0.175s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為14cm
C．t=0.275s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為+4cm
D．t=0.35s時(shí)刻，S1S2之間（不包括S1S2點(diǎn)）振動(dòng)位移為零的點(diǎn)共有三處

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．一游客在滑雪時(shí)，由靜止開始沿傾角θ=37°的山坡勻加速下滑，下滑過程中攝影師分別在相距L=22.5m的A點(diǎn)和B點(diǎn)給游客抓拍一張照片，為了追求滑雪過程中的動(dòng)感效果，攝影師將相機(jī)的曝光時(shí)間定為△t=0.1s，由于游客的速度較快，相片中出現(xiàn)了一定長(zhǎng)度的虛影，經(jīng)實(shí)地測(cè)量照片中A點(diǎn)的虛影長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)的實(shí)際長(zhǎng)度lA=2m，照片中與B點(diǎn)的虛影長(zhǎng)度相對(duì)的實(shí)際長(zhǎng)度lB=2.5m，若考慮在0.1s內(nèi)游客的運(yùn)動(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng)，試計(jì)算：（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）游客在A點(diǎn)時(shí)速度的大小vA．
（2）滑雪板與坡道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．
（3）A點(diǎn)距出發(fā)點(diǎn)的距離L．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．如圖，彈簧測(cè)力計(jì)下掛有一單匝正方形線框，線框邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量M，線框上邊水平且處于垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框通有如圖方向電流，且線框處于靜止?fàn)顟B(tài)，若此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)大小為F，已知該線框單位長(zhǎng)度自由電子個(gè)數(shù)為n，重力加速度g，則電子定向移動(dòng)對(duì)應(yīng)的洛侖茲力大小為（　　）
A．F-MgB．Mg-FC．$\frac{F-Mg}{4nL}$D．$\frac{Mg-F}{nL}$

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

19．如圖為一種節(jié)能系統(tǒng)：斜面軌道傾角為30°，質(zhì)量為M的木箱與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為$\frac{\sqrt{3}}{4}$．木箱在軌道頂端時(shí)，自動(dòng)裝貨裝置將貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物沿軌道無初速下滑，輕彈簧被壓縮至最短時(shí)，自動(dòng)卸貨裝置立刻將貨物卸下，之后木箱恰好被彈回到軌道頂端．上述過程中貨物的質(zhì)量m=6M；向下運(yùn)動(dòng)過程中速度最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能大于（填“大于”、“等于”、或“小于”）向上滑動(dòng)過程中速度達(dá)到最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．如圖所示為一勻強(qiáng)電場(chǎng)，實(shí)線為電場(chǎng)線，一個(gè)帶電粒子射入該電場(chǎng)后，留下一條虛線所示的徑跡，途經(jīng)a和b兩點(diǎn)，粒子由a運(yùn)動(dòng)到b，粒子自身重力忽略不計(jì)，則下面判斷正確的是（　�。�
A．b點(diǎn)的電勢(shì)高于a點(diǎn)的電勢(shì)
B．粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能大于在b點(diǎn)的動(dòng)能
C．粒子在b點(diǎn)的電勢(shì)能大于在a點(diǎn)的電勢(shì)能
D．電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左

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