【題目】光滑絕緣的水平面附近存在一個水平方向的電場,其中某一區(qū)域的電場線與x軸平行,其電勢x軸的關(guān)系如圖所示,圖中虛線為圖線在x0.15m處的切線。質(zhì)量為m1×104kg、帶電量為q+1.6×1010C的小物體處于x0.15m處由靜止釋放后開始運動。小物體運動過程中能量守恒,取g10m/s2。

1)分析判斷小物體的運動方向;

2)已知圖線上任意一點切線斜率的大小即為該點處的電場強度大小,求小物體開始運動時的加速度大小;

3)求小物體運動0.05m時的速度大小;

4)若水平面粗糙,且小滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ0.2,試分析說明小物體的運動情況。

【答案】1)小物體沿x軸正向運動;(22.4m/s2;(30.4m/s;(4)物體沿x軸正向加速度運動;運動過程中F減小,物體的加速度減小,當(dāng)Ff后,物體開始減速運動,最終保持靜止。

【解析】

1)根據(jù)沿著電場線的方向,電勢逐漸降低判斷電場方向,從而判斷電場力的方向,繼而確定物體沿x軸運動方向;

2)圖線上任意一點切線斜率的大小即為該點處的電場強度大小可求電場強度,根據(jù)牛頓第二定律求解加速度;

3)根據(jù)能量守恒定律求解0.05m時的速度大。

4)根據(jù)受力情況分析物體的運動情況。

1)沿著電場線的方向,電勢逐漸降低,因此電場強度方向沿x軸正方向,即物體受到沿x軸正方向的電場力,故由靜止釋放后,物體沿x軸正方向運動;

2)圖線上任意一點切線斜率的大小即為該點處的電場強度大小可得x0.15m處的電場強度為:

根據(jù)牛頓第二定律得小物體開始運動時的加速度大小為:

3)根據(jù)能量守恒定律可知減小的電勢能轉(zhuǎn)化為了物體動能,即:

代入數(shù)據(jù)解得:v0.4m/s

4)由滑動摩擦力公式得:fμmg2×104N

電場力FqE2.4×104Nf,物體沿x軸正向加速度運動;運動過程中F減小,物體的加速度減小,當(dāng)Ff后,物體開始減速運動,最終保持靜止。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中錯誤的是____________

A. 當(dāng)人們感到潮濕時,空氣的絕對濕度一定較大

B. 晶體在熔化過程中分子勢能增加,分子的平均動能不變

C. 用打氣筒給自行車充氣,越打越費勁,說明氣體分子之間有斥力

D. 一定質(zhì)量的理想氣體,先等溫膨脹,再等壓壓縮,其體積必低于初態(tài)體積

E. 一定質(zhì)量的理想氣體,若體積不變,當(dāng)分子熱運動變得劇烈時,壓強一定變大

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【題目】豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強電場,其極板帶電量為Q,在兩極板之間,用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛質(zhì)量為m,電量為q的帶電小球(可看成點電荷),絲線跟豎直方向成θ角時小球恰好平衡,此時小球離右板距離為b,離左板的距離為2b,如圖所示,則(

A. 小球受到電場力為

B. 若將小球移到懸點下方豎直位置,小球的電勢能減小

C. 若將細(xì)繩剪斷,小球經(jīng)時間到達(dá)負(fù)極

D. 小球帶正電,極板之間的電場強度大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,AB、CD為在同一水平面內(nèi)的平行光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距L=lm,導(dǎo)軌左端A、C用導(dǎo)線連接,導(dǎo)軌內(nèi)左側(cè)邊長為L的正方形區(qū)域ACQP內(nèi)有一隨時間變化的勻強磁場B1,B1隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。MN的右側(cè)有磁感應(yīng)強度B=0.8T、方向垂直于紙面向外的恒定的勻強磁場,導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置于MN右側(cè)的勻強磁場中,電阻R=0.5Ω,其他電阻不計,取磁場垂直于紙面向里為磁感應(yīng)強度的正方向。

(1)如果要讓導(dǎo)體棒ab靜止在勻強磁場中,可施加一個垂直于ab的水平力F1,求t=1s時這個力的大;

(2)如果導(dǎo)體棒abv=1m/s的速度沿導(dǎo)軌向右勻速運動,求作用于ab的水平拉力的大小。

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為5kg的長木板A在水平恒力F=15N的作用下在水平地面上以5m/s的速度向右做勻速直線運動,某時刻把相同質(zhì)量的物體B(可視為質(zhì)點)無初速地放在A的上表面(上表面水平),同時撤去水平拉力F。已知在以后的運動過程中B沒有滑離A,AB之間的動摩擦因數(shù)為0.2,重力加速度g10m/s2。求:

(1)A與地面間的動摩擦因數(shù);

(2)B剛放到A表面時AB的加速度大;

(3)B相對于A的位移大小。

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【題目】如圖,豎直平面內(nèi)粗糙直桿與半徑為R2.5m的光滑1/4圓弧軌道平滑連接,直徑略大于桿截面直徑的小環(huán)質(zhì)量為m2kg。與豎直方向成α37°的恒力F作用在小環(huán)上,使它從A點由靜止開始沿桿向上運動,當(dāng)小環(huán)運動到半圓弧軌道左端B點時撤去F,小環(huán)沿圓軌道上滑到最高點C處時與軌道無彈力作用。AB間的距離為5m,小環(huán)與直桿間的動摩擦因數(shù)為0.5.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g10m/s2)求:

1)小環(huán)在C處時的速度大;

2)小環(huán)在B處時的速度大;

3)恒力F的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律,將小球ab分別固定于一輕桿的兩端,桿水平且處于靜止?fàn)顟B(tài)。釋放后輕桿逆時針轉(zhuǎn)動,已知重力加速度大小為g。

(1)選擇實驗中使用的遮光條時,用螺旋測微器測量遮光條A的寬度如圖乙所示,其讀數(shù)為___________mm,另一個遮光條B的寬度為0.50cm,為了減小實驗誤差,實驗中應(yīng)選用遮光條___________(A或者B”)進行實驗。

(2)若遮光條的寬度用d表示,測出小球ab質(zhì)量分別為ma、mb(b的質(zhì)量含遮光條),光電門記錄遮光條擋光的時間為t,轉(zhuǎn)軸Oa、b球的距離分別為l al b,光電門在O點的正下方不計遮光條長度,如果系統(tǒng)(小球ab以及桿)的機械能守恒,應(yīng)滿足的關(guān)系式為___________(用題中測量的字母表示)

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【題目】探究平拋運動規(guī)律的實驗中:

1)在做研究平拋運動的實驗時,讓小球多次沿同一軌道運動,通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡.為了能較準(zhǔn)確地描繪運動軌跡,

A.通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持______

B.每次釋放小球的位置必須______(“相同或者不同”)

C.每次必須由_______釋放小球(“運動或者靜止”)

D.小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙相接觸

E.將球的位置記錄在紙上后,取下紙,將點連成______(“折線直線平滑曲線”)

2.一個同學(xué)在《研究平拋物體的運動》實驗中,只畫出了如圖所示的一部分曲線,于是他在曲線上取水平距離相等的三點A、BC,量得Δs0.2 m.又量出它們之間的豎直距離分別為h10.1 mh20.2 m,利用這些數(shù)據(jù),可求得:(g10 m/s2)

①物體拋出時的初速度為_______m/s

②物體經(jīng)過B時速度為________m/s.

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【題目】如圖所示,一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑斜面上,當(dāng)整個裝置被置于一水平向右的勻強電場中,小物塊恰好靜止.重力加速度取gsin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

1)水平向右電場的電場強度;

2)若將電場強度減小為原來的,物塊的加速度是多大;

3)電場強度變化后物塊下滑的距離L時的動能.

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