【題目】如圖1,在真空中足夠大的絕緣水平地面上,一個質(zhì)量為 m=0.2kg,帶電量為q=+2.0×10-6 C的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài),小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1。從t=0時刻開始,空間加上一個如圖2所示的場強大小和方向呈周期性變化的電場(電場為負表示電電場方向與正方向相反),(取水平向右的方向為正方向,g10m/s2。)求:

(1)23秒內(nèi)小物塊的位移大;

(2)23秒內(nèi)電場力對小物塊所做的功。

【答案】(1)47m(2)9.8J

【解析】

(1)0—2s內(nèi)物塊加速度:

a1=2m/s2

位移:

s1==4m

2s末的速度為:

v2=a1t1=4m/s

2—4s內(nèi)物塊做減速運動,加速度的大。

a2=2m/s2

位移:

s2=s1=4m

4s末的速度為:

v4=0

因此小物塊做周期為4s的加速和減速運動,第22s末的速度為v22=4m/s,

23s末的速度

v23=v22-a2t=2m/s t=1s

所求位移為:

s=

(2)23秒內(nèi),設(shè)電場力對小物塊所做的功為W,由動能定理:

W-μmgs=

求得:

W=9.8J

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】如圖所示,y軸的左側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場,右側(cè)有與x軸正向成45°角斜向上的勻強電場,質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電的粒子,從O點以速度v射入磁場,速度vx軸負向夾角為45°,在磁場中運動時間t后第一次經(jīng)過y軸,又在電場中運動了時間t后第2次經(jīng)過y軸,不計粒子的重力。求:

1)磁感應(yīng)強度與電場強度之比;

2)粒子從O點進入磁場至第3次到達y軸上N點(圖中未畫出)所經(jīng)歷的時間及NO間的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平地面上方固定一水平平臺,平臺上表面距地面的高度H=2.2m,傾角= 37°的斜面體固定在平臺上,斜面底端B與平臺平滑連接。將一內(nèi)壁光滑血管彎成半徑R=0.80m的半圓,固定在平臺右端并和平臺上表面相切于C點,C、D為細管兩端點且在同一豎直線上。一輕質(zhì)彈簧上端固定在斜面頂端,一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊在外力作用下緩慢壓縮彈簧下端至A點,此時彈簧的彈性勢能Ep=2.8J,ABL=2.0m,F(xiàn)撤去外力,小物塊從A點由靜止釋放,脫離彈簧后的小物塊繼續(xù)沿斜面下滑,經(jīng)光滑平臺BC,從C 點進入細管,由D點水平飛出。已知小物塊與斜面間動摩擦因數(shù)μ=0.80,小物塊可視為質(zhì)點,不計空氣阻力及細管內(nèi)徑大小,重力加速度g10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

1)求小物塊到達C點時的速度大;

2)求小物塊到達D點時細管內(nèi)壁對小物塊的支持力大;

3)通過調(diào)整細管長度改變半圓半徑R的大小,其他條件保持不變,欲使從細管下端水平飛出的小物塊落地點到D點得水平距離最大,求此時R的大小及小物塊落地點到D點的水平距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某興趣小組設(shè)計了一個軌道,依次由光滑曲面、粗粗水平面、光滑豎直圓軌道及足夠長的傾斜傳送帶組成,如圖所示。滑塊從曲面上某位置下滑,沿水平面從點左側(cè)進入圓軌道再從點右側(cè)離開繼續(xù)向前運動,經(jīng)過連接點時沒有機械能損失。已知圓軌道半徑,,滑塊質(zhì)量,滑塊與水平軌道、傳送帶間動摩擦因數(shù)均為0.5,傳送帶與水平面間的夾角,以的速度做逆時針運動。()求:

1)要使滑塊恰好經(jīng)過圓軌道的最高點,靜止釋放滑塊的高度為多大;

2)滑塊從(1)問中釋放位置以初動能滑下,滑塊在傳動帶上向上運動的時間;

3)滿足(2)問的條件下,滑塊最終停在什么位置?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在一個邊長為a的正六邊形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度為B,方向垂直于紙面向里的勻強磁場。三個相同帶正電的粒子比荷為,先后從A點沿AD方向以大小不等的速度射入勻強磁場區(qū)域,粒子在運動過程中只受磁場力作用。已知編號為①的粒子恰好從F點飛出磁場區(qū)域,編號為②的粒子恰好從E點飛出磁場區(qū)域,編號為③的粒子從ED邊上的某一點垂直邊界飛出磁場區(qū)域。則下列說法正確的是(

A. 編號為①的粒子進入磁場區(qū)域的初速度大小為

B. 編號為②的粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運動的時間

C. 編號為③的粒子在ED邊上飛出的位置與E點的距離

D. 三個粒子在磁場內(nèi)運動的時間依次減少并且為4:2:1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2016915日我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了天宮二號空間實驗室,它的軌道可視為距離地面h=393km的近圓周軌道。天宮二號在軌運行期間,先后與神舟十一號載人飛船和天舟一號貨運飛船進行了交匯對接。這標(biāo)志著我國載人航天進入應(yīng)用發(fā)展新階段,對于我國空間站的建造具有重大意義。已知地球表面的重力加速度g、地球半徑R。根據(jù)題目所給出的信息,可估算出天宮二號空間實驗室在軌運行的

A.加速度大小B.角速度C.軌道半徑D.機械能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在磁感應(yīng)強度為B=1T的勻強磁場中,固定一根與磁場方向垂直的通電直導(dǎo)線,在導(dǎo)線外,以導(dǎo)線截面的中心為圓心的圓周上有a、b、c、d四個點。已知c點的磁感應(yīng)強度為,方向斜向右上方,并與磁感應(yīng)強度B方向的夾角為45°,則下列說法正確的是

A.直導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向里

B.a點的磁感應(yīng)強度與c點的相同

C.d點的磁感應(yīng)強度為零

D.b點的磁感應(yīng)強度為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一顆在赤道平面內(nèi)繞地球做勻速圓周運動的人造地球衛(wèi)星,其軌道距地面高為h。已知地球的半徑為R,且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。

1)若要計算此衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的周期,你認為還需要知道哪些物理量?

2)若已知地球表面處的重力加速度為,求此衛(wèi)星在軌運動的線速度大小v。

3)若已知地球質(zhì)量為M,引力常量為G,求此衛(wèi)星在軌運動的線速度大小v

4)如果從這顆衛(wèi)星上發(fā)射一個小探測器,發(fā)射的速度與衛(wèi)星在軌運動的線速度大小相等、方向相反。根據(jù)運動的相對性可知,探測器發(fā)射后其相對地心的線速度為零。

①關(guān)于這個探測器落至地面所需要的時間,某同學(xué)的解答過程如下:

地面的重力加速度為g,所以根據(jù)h=gt2可知,下落的時間t=。

老師說該同學(xué)的上述解答是不正確的,請指出上述錯誤的原因,并分析說明探測器下落的時間t應(yīng)該比該同學(xué)所計算的結(jié)果大還是小?

②該探測器被發(fā)射出來時其在地面的上的投影為赤道上某一點A,當(dāng)它落至地面上時,是否能落在赤道上的A點。如果能,請說明理由;如果不能,請說明實際落點在A點的東側(cè)還是西側(cè)。

5)如果衛(wèi)星在地面的上的投影位于赤道上某一點B時,從這顆衛(wèi)星上沿其軌道的切線方向發(fā)射一個小探測器,這個小探測器發(fā)射后相對于B點的速度為零。請分析說明當(dāng)它落至地面上時,是否能落在赤道上的B點。如果能,請說明理由;如果不能,請說明實際落點在B點的東側(cè)還是西側(cè)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的勻強電場場強為1.0×103N/C,abdc為矩形,ab邊平行于電場線acbd3cm,abcd4cm.則下述計算結(jié)果正確的是

A.ad之間的電勢差為50V

B.ac之間的電勢差為30V

C.q5×10-13C的點電荷沿矩形路徑abdca移動到c,電場力做功為1.5×10-11J

D.q5×10-13C的點電荷沿abdacda移動到d,電場力做功都是2.0×10-11J

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