【題目】在一個(gè)水平面上建立x軸,在過(guò)原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小E=6.0×105 N/C,方向與x軸正方向相同。在O處放一個(gè)電荷量q=-5.0×108 C,質(zhì)量m=1.0×102 kg的絕緣物塊。物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20,沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v0=2.0 m/s,如圖所示。(g10 m/s2)試求:

(1)物塊向右運(yùn)動(dòng)的最大距離;

(2)物塊最終停止的位置。

【答案】(1)0.4m(2)0.2m

【解析】

先求出滑動(dòng)摩擦力和電場(chǎng)力,通過(guò)比較,判斷出物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律;然后對(duì)向右的減速過(guò)程和向左的總過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理列式求解,得出物體的運(yùn)動(dòng)軌跡最終停止的位置。

(1)物體受到的電場(chǎng)力為:F=Eq=6×105×5×10-8=0.03N,方向水平向左。物體受到的摩擦力為:f=μmg=0.2×0.01×10=0.02N;F>f;物塊先向右減速運(yùn)動(dòng),再向左加速運(yùn)動(dòng),越過(guò)O點(diǎn)進(jìn)入無(wú)電場(chǎng)區(qū)域后,再減速運(yùn)動(dòng)直到停止。設(shè)物塊到達(dá)最右端的坐標(biāo)為x1 m,對(duì)O→x1 m處,由動(dòng)能定理得:-Fx1-fx1=0-mv02
即:0.03x1+0.02x1=×0.01×4
解得:x1=0.4m
(2)設(shè)物塊最終停止的位置坐標(biāo)為-x2 m,對(duì)O→-x2 m處,由動(dòng)能定理得:

-2fx1-fx2=0-mv02
即:2×0.02×0.4+0.02x2=×0.01×4
得:x2=0.2m
即物塊停在0.2m.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】蹦蹦桿是最近兩年逐漸流行的運(yùn)動(dòng)器具,其主要結(jié)構(gòu)是在一硬直桿上套一勁度系數(shù)較大的彈簧,彈簧的下端與直桿的下端固定而彈簧的上端固定一踩踏板。如圖所示,小明正在玩蹦蹦桿。在小明將蹦蹦桿中的彈簧向下壓縮的過(guò)程中,小明的重力勢(shì)能、彈簧的彈性勢(shì)能的變化情況是( 。

A. 重力勢(shì)能減小,彈性勢(shì)能增大

B. 重力勢(shì)能增大,彈性勢(shì)能堿小

C. 重力勢(shì)能減小,彈性勢(shì)能減小

D. 重力勢(shì)能不變,彈性勢(shì)能增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一個(gè)質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在x-y面上運(yùn)動(dòng),在x方向的速度圖像和y方向的位移圖像分別如圖甲、乙所示,下列說(shuō)法正確的是(

A.質(zhì)點(diǎn)所受的合外力大小為3N

B.質(zhì)點(diǎn)的初速度大小為3m/s

C.質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

D.質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力的方向垂直

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為一離子收集裝置,PQ為收集區(qū)域,OP=PQ=L。現(xiàn)讓電荷量均為q、質(zhì)量不同的離子從裝置下方的S1小孔飄入電勢(shì)差為U0的加速電場(chǎng),然后依次經(jīng)過(guò)S2、O小孔,沿著與OP邊界垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,最后打在PQ收集區(qū)域,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。某次收集時(shí)發(fā)現(xiàn),PQ左側(cè)區(qū)域PN損壞,無(wú)法收集離子,但右側(cè)區(qū)域NQ仍能正常收集離子。在適當(dāng)調(diào)節(jié)加速電壓后,原本打在PN區(qū)域的離子即可在NQ區(qū)域進(jìn)行收集。離子的重力及離子間的相互作用均忽略不計(jì):

(1)求原本打在PQ中點(diǎn)的離子質(zhì)量m;

(2)為使原本打在PQ中點(diǎn)的離子能打在NQ區(qū)域,求加速電壓U的取值范圍;

(3)為了在NQ區(qū)域能將原本打在PN區(qū)域的所有離子全部收集,求需要調(diào)節(jié)U的最少次數(shù);(取lg2=0.301,lg7=0.845

(4)只調(diào)節(jié)一次U后,再通過(guò)不斷調(diào)節(jié)離子入射的方向,也能使原本打在PN區(qū)域的所有離子在NQ區(qū)域得到收集,當(dāng)入射方向與垂直OP方向的夾角從0緩慢調(diào)節(jié)到θ時(shí),恰好完成全部離子的收集,求cosθ的值。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。其中交變電流的頻率為50 Hz,如圖給出了該次實(shí)驗(yàn)中,從A點(diǎn)開(kāi)始,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶,其中AB、CD、EF、G都為計(jì)數(shù)點(diǎn)。測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)的距離分別為:d1=1.40 cm,d2=3.29 cmd3=5.69 cm,d4=8.59 cmd5=12.00 cm,d6=15.90 cm。

(1)在打計(jì)數(shù)點(diǎn)F時(shí),小車運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度為vF=_____m/s,小車的加速度大小為a=____m/s2。(本小題計(jì)算結(jié)果數(shù)值均保留兩位有效數(shù)字)

(2)如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的電壓略偏小,但仍然穩(wěn)定(頻率不變)。而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道,那么加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比_______(選填偏大”“偏小不變)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,圖線OP、MN分別是做直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)AB的位移—時(shí)間圖象,其中OP為開(kāi)口向下拋物線的一部分,P為圖象上一點(diǎn)。PQ為過(guò)P點(diǎn)的切線,與x軸交于點(diǎn)Q。則下列說(shuō)法正確的是(

A.t=4s時(shí),質(zhì)點(diǎn)A的速率為1m/sB.質(zhì)點(diǎn)A的加速度大小為0.25m/s2

C.質(zhì)點(diǎn)A的初速度大小為6m/sD.t=2s時(shí)AB相遇

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一束黃光和一束紫光,從圓心O點(diǎn)以相同角度沿PO方向射入橫截面為半圓形的玻璃柱體,其透射光線分別從MN兩點(diǎn)射出,已知=60°,60°,光速m/s,則下列說(shuō)法正確的是( )

A.兩束光穿過(guò)玻璃柱體所需時(shí)間相同

B.ON是黃光,OM是紫光

C.玻璃對(duì)OM光束的折射率為

D.OM光束在該玻璃中傳播的速度為m/s

E.分別用OMON光束在同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn),OM光束的相鄰兩個(gè)亮條紋的中心間距大于ON光的相鄰兩個(gè)亮條紋的中心間距

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的,用其指針張角的大小來(lái)定性顯示其金屬球與外殼之間的電勢(shì)差大。鐖D所示,A、B是平行板電容器的兩個(gè)金屬板,D為靜電計(jì),開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)S閉合,靜電計(jì)指針張開(kāi)一定角度,為了使指針張開(kāi)的角度減小些,下列采取的措施不可行的是()

A. 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后,將A、B兩極板分開(kāi)

B. 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后,增大A、B兩極板的正對(duì)面積

C. 保持開(kāi)關(guān)S閉合,將A、B兩極板遠(yuǎn)離些

D. 保持開(kāi)關(guān)S閉合,將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】利用如圖所示的電路既可以測(cè)量電壓表和電流表的內(nèi)阻,又可以測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,所用到的實(shí)驗(yàn)器材有:

兩個(gè)相同的待測(cè)電源(內(nèi)阻r約為1Ω)

電阻箱R1(最大阻值為999.9Ω)

電阻箱R2(最大阻值為999.9Ω)

電壓表V(內(nèi)阻未知)

電流表A(內(nèi)阻未知)

靈敏電流計(jì)G,兩個(gè)開(kāi)關(guān)S1S2

主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①按圖連接好電路,調(diào)節(jié)電阻箱R1R2至最大,閉合開(kāi)關(guān)S1S2,再反復(fù)調(diào)節(jié)R1R2,使電流計(jì)G的示數(shù)為0,讀出電流表A、電壓表V、電阻箱R1、電阻箱R2的示數(shù)分別為0.40A、12.0V、30.6Ω、28.2Ω;

②反復(fù)調(diào)節(jié)電阻箱R1R2(與①中的電阻值不同),使電流計(jì)G的示數(shù)為0,讀出電流表A、電壓表V的示數(shù)分別為0.60A、11.7V

回答下列問(wèn)題:

(1)步驟①中,電流計(jì)G的示數(shù)為0時(shí),電路中AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB=______ V;AC兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAC=______ V;AD兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAD=______ V;

(2)利用步驟①中的測(cè)量數(shù)據(jù)可以求得電壓表的內(nèi)阻為_______ Ω,電流表的內(nèi)阻為______Ω;

(3)結(jié)合步驟①步驟②的測(cè)量數(shù)據(jù),電源電動(dòng)勢(shì)E___________V,內(nèi)阻為________Ω。

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