電荷量為q=1×10-4C的帶正電小物塊置于絕緣水平面上,所在空間存在沿水平方向且方向始終不變的電場,電場強(qiáng)度E的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示.若重力加速度g取10m/s2,則下列判斷不正確的是( 。
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A、物體的質(zhì)量為0.5kgB、物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4C、前4秒內(nèi)電勢能增加12JD、前6秒內(nèi)系統(tǒng)內(nèi)增加24J
分析:根據(jù)小物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻速直線運(yùn)動(dòng),結(jié)合牛頓第二定律求出物體的質(zhì)量和動(dòng)摩擦因數(shù).根據(jù)電場力做功判斷電勢能的變化量.根據(jù)摩擦力做功判斷系統(tǒng)內(nèi)能的增加.
解答:解:A、物塊勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為:a=
4
4-2
m/s2=2m/s2
,根據(jù)牛頓第二定律得:
qE2-μmg=ma.又qE3=μmg.
聯(lián)立兩式解得:m=0.5kg,μ=0.4.故A、B正確.
C、前4s內(nèi)物體的位移為:x=
1
2
at22=
1
2
×2×4m=4m

則電場力做功為:W=qE2x=1×10-4×3×104×4J=12J,則電勢能減小12J.故C錯(cuò)誤.
D、4s末的速度為v=at2=2×2m/s=4m/s,則6-8s內(nèi)的位移x′=vt3=4×2m=8m,則總路程為s=4+8m=12m,克服摩擦力做功為:Wf=μmgs=0.4×5×12J=24J.故D正確.
本題選錯(cuò)誤的,故選:C.
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵知道物塊先處于靜止,再做勻加速直線運(yùn)動(dòng),再做勻速直線運(yùn)動(dòng),結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2013?漳州模擬)如圖甲所示,電荷量為q=1×10-4C的帶正電的小物塊置于絕緣水平面上,所在空間存在方向沿水平向右的電場,電場強(qiáng)度E的大小與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示,物塊運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間t的關(guān)系如圖丙所示,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)前兩秒電場力做功多少?
(2)物塊的質(zhì)量多少?
(3)物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù).

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如圖所示,在真空中水平放置一對(duì)金屬板.在兩板間加以電壓U=800V,板間距離為d=2cm,板長L=10cm.一電荷量為q=1×10-9C質(zhì)量為m=5×10-6kg的帶電粒子從極板中央以水平速度v0=2m/s射入電場.試分析帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)情況.(不計(jì)粒子的重力)
(1)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為多少?
(2)粒子在電場時(shí)的加速度a為多少?
(3)穿出電場時(shí)在豎直方向上的位移y為多少?
(4)穿出電場是的速度V為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,A為位于一定高度處的質(zhì)量為m=1×10-5kg、帶電荷量為q=+1×10-6C的微粒,B為位于水平地面上的質(zhì)量為M的用特殊材料制成的長方形空心盒子,盒子與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,盒內(nèi)存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小E=1×103N/C,盒外存在著豎直向下的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小也為E,盒的上表面開有一系列略大于微粒的小孔,孔間距滿足一定的關(guān)系,使得微粒進(jìn)出盒子的過程中始終不與盒子接觸.當(dāng)微粒A以1m/s的速度從孔1進(jìn)入盒子的瞬間,盒子B恰以v1=0.4m/s的速度向右滑行.設(shè)盒子足夠長,取重力加速度g=10m/s2,不計(jì)微粒的重力,微粒恰能順次從各個(gè)小孔進(jìn)出盒子.試求:
(1)從微粒第一次進(jìn)入盒子至盒子停止運(yùn)動(dòng)的過程中,盒子通過的總路程;
(2)微粒A從第一次進(jìn)入盒子到第二次進(jìn)入盒子所經(jīng)歷的時(shí)間;
(3)盒子上至少要開多少個(gè)小孔,才能保證微粒始終不與盒子接觸.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)豎直平面xOy內(nèi)有一半徑為R=
2
m,圓心O與坐標(biāo)系的原點(diǎn)重合的圓形區(qū)域,如圖所示,在圓心O有一噴槍可在xOy平面內(nèi)沿各個(gè)方向噴出初速度為v0=1m/s,質(zhì)量為m=1×10-6kg,帶電荷量為q=-1×10-8C的油滴.圓形區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)電場方向沿-y方向,電場強(qiáng)度E=8×102N/C.不考慮油滴間的相互作用,g取10m/s2.求:
(1)由坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向噴出的油滴,在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)射出圓形電場油滴的最大動(dòng)能.

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精英家教網(wǎng)如圖所示的電路中,兩平行金屬板A、B水平放置,兩板間的距離d=10cm.電源電動(dòng)勢E=10V,內(nèi)電阻r=1Ω,電阻R1=9Ω.將滑動(dòng)變阻器的滑片放置在某一位置,閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后,某一帶微粒恰好能靜止在兩平行金屬板正中央.若微粒帶電荷量為q=1×10-5C,質(zhì)量為m=2×10-5kg,則:
(1)此時(shí)兩平行金屬板間電壓為多少?
(2)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R2為多大?
(3)滑動(dòng)變阻器阻值為多大時(shí)它消耗的電功率最大,最大值為多少?

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