【題目】如圖所示,間距為L=0.45m的帶電金屬板M、N豎直固定在絕緣平面上,板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E=1.5×104V/m。N板接地(電勢(shì)為零),其中央有一小孔,一根水平絕緣細(xì)桿通過(guò)小孔,其左端固定在極板M上.現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.05kg,帶電量q=+5.0×10﹣6C的帶正電小環(huán)套在細(xì)桿上,小環(huán)與細(xì)桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1。小環(huán)以一定的初速度對(duì)準(zhǔn)小孔向左運(yùn)動(dòng),若小環(huán)與金屬板M發(fā)生碰撞,碰撞中能量不損失(即碰后瞬間速度大小不變)。設(shè)帶電環(huán)大小不計(jì)且不影響金屬板間電場(chǎng)的分布(g取10m/s2)。求:
(1)帶電小環(huán)以多大的初速度v0進(jìn)入電場(chǎng),才能恰好到達(dá)金屬板M?
(2)若帶電小環(huán)以初速度v1=1m/s進(jìn)入電場(chǎng),當(dāng)其動(dòng)能等于電勢(shì)能時(shí),距離N板多遠(yuǎn)?
(3)小環(huán)至少以多大的初速度v2進(jìn)入電場(chǎng),它在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)找不到動(dòng)能與電勢(shì)能相等的點(diǎn)?
【答案】(1)1.5m/s (2)0.125m或0.05m (3)
【解析】
(1)小環(huán)進(jìn)入電場(chǎng)后,在電場(chǎng)力和摩擦力共同作用下減速直到M板,速度變?yōu)榱,根?jù)動(dòng)能定理有:,解得:=1.5m/s;
(2)①帶電小環(huán)以初速度=1m/s進(jìn)入電場(chǎng)后先做減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)其動(dòng)能和電勢(shì)能相等時(shí),設(shè)它距離N板為x
則根據(jù)能量守恒定律有:,解得:=0.125m;
②當(dāng)帶電小環(huán)以初速度=1m/s進(jìn)入電場(chǎng)后先做減速運(yùn)動(dòng)到達(dá)左邊最遠(yuǎn)點(diǎn)后,向右返回到小孔的過(guò)程中,也可能會(huì)出現(xiàn)動(dòng)能等于電勢(shì)能,設(shè)它向左運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離為d,根據(jù)動(dòng)能定理有:
,解得:=0.2m;
當(dāng)其動(dòng)能等于電勢(shì)能時(shí),設(shè)它距離N板為y,則根據(jù)動(dòng)能定理得:
,解得:=0.05m;
(3)小環(huán)以初速度進(jìn)入電場(chǎng)后,若它運(yùn)動(dòng)到M板時(shí)的動(dòng)能大于其電勢(shì)能,則它在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)找不到動(dòng)能與電勢(shì)能相等的點(diǎn)
則:
解得:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在水平面上有一質(zhì)量為M的等腰三角形木塊a,在它的兩個(gè)斜面上分別放置著質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)木塊b和c,已知m1<m2,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 木塊a對(duì)木塊b的摩擦力沿斜面向上
B. 地面對(duì)木塊a的摩擦力方向水平向左
C. 木塊a對(duì)木塊b的摩擦力小于對(duì)木塊c的摩擦力
D. 地面對(duì)木塊a的支持力大小為(m1+m2+M)g
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在平坦的壘球運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上,擊球手揮動(dòng)球棒將壘球水平擊出,壘球飛行一段時(shí)間后落地.若不計(jì)空氣阻力,則( )
A. 壘球落地時(shí)瞬時(shí)速度的大小僅由初速度決定
B. 壘球落地時(shí)瞬時(shí)速度的方向僅由擊球點(diǎn)離地面的高度決定
C. 壘球在空中運(yùn)動(dòng)的水平位移僅由初速度決定
D. 壘球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間僅由擊球點(diǎn)離地面的高度決定
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,長(zhǎng)為L=0.5m、傾角為θ=37°的光滑絕緣斜面處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一帶電荷量為+q,質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),以初速度v0=3m/s恰能沿斜面勻速上滑,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 水平勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為3mg/5q
B. 小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能大于在A點(diǎn)的電勢(shì)能
C. 若電場(chǎng)強(qiáng)度大小加倍,小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為6 m/s2
D. 若電場(chǎng)強(qiáng)度大小減半,小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度為初速度v0的一半
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在絕緣水平面上固定著一光滑絕緣的圓形槽,在某一過(guò)直徑的直線上有O、 A、D、B四點(diǎn),其中O為圓心,D在圓上,半徑OC垂直于OB。A點(diǎn)固定電荷量為Q的正電荷,B點(diǎn)固定一個(gè)未知電荷,使得圓周上各點(diǎn)電勢(shì)相等。有一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為-q的帶電小球在滑槽中運(yùn)動(dòng),在C點(diǎn)受的電場(chǎng)力指向圓心,根據(jù)題干和圖示信息可知
A. 固定在B點(diǎn)的電荷帶正電 B. 固定在B點(diǎn)的電荷電荷量為Q
C. 小球在滑槽內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) D. C、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一輛值勤的警車(chē)停在公路邊,當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以的速度勻速行駛的貨車(chē)嚴(yán)重超載時(shí),決定前去追趕,經(jīng)過(guò)后警車(chē)發(fā)動(dòng)起來(lái),并以的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),但警車(chē)的行駛速度必須控制在以內(nèi)請(qǐng)回答下面的問(wèn)題
(1)警車(chē)在追趕貨車(chē)的過(guò)程中,兩車(chē)間的最大距離是多少;
(2)警車(chē)發(fā)動(dòng)后要多長(zhǎng)時(shí)間才能追上貨車(chē);
(3)通過(guò)以上問(wèn)題的解決請(qǐng)指出在分析追擊、相遇問(wèn)題時(shí),求兩車(chē)間的最大距離或最小距離的關(guān)鍵條件.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,是一對(duì)彼此絕緣相距d=5cm的平行金屬帶電極板MN,N板接地,M板帶電量的絕對(duì)值為Q=6×10-6C。在兩極板MN間A點(diǎn)有一帶電量為q=4×10-6C的帶電液滴,其質(zhì)量m=4×10-4kg,恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。求:
(1)兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為多少?
(2)UNM等于多少伏?M點(diǎn)的電勢(shì)是多少?
(3)平行金屬板MN所構(gòu)成的電容器的電容C等于多少皮法?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用圖1示裝置研究小車(chē)的勻變速直線運(yùn)動(dòng).
①實(shí)驗(yàn)中,必要的措施是_________.
A.細(xì)線必須與長(zhǎng)木板平行 B.先接通電源再釋放小車(chē)
C.小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量 D.平衡小車(chē)與長(zhǎng)木板間的摩擦力
②他實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)機(jī)器接到頻率為50Hz的交流電源上,得到一條紙帶,打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖2所示(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn),圖中未畫(huà)出)s1=3.59cm,s2=4.41cm,s3=5.19cm,s4=5.97cm,s5=6.78cm,s6=7.64cm,則小車(chē)的加速度a=____________m/s2(要求充分利用測(cè)量的數(shù)據(jù)),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度vB=__________m/s.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】圖為某同學(xué)測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的電路圖。
(1)虛線框內(nèi)是用毫安表改裝成電流表的電路。已知毫安表表頭的內(nèi)阻為10 Ω,滿偏電流為100 mA,電阻R1=2.5 Ω,由此可知,改裝后電流表的量程為_______A。
(2)實(shí)驗(yàn)步驟如下,請(qǐng)完成相應(yīng)的填空:
①將滑動(dòng)變阻器R的滑片移到______端(選填“A”或“B”),閉合開(kāi)關(guān)S;
②多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,記下電壓表的示數(shù)U和毫安表的示數(shù)I;某次測(cè)量時(shí)毫安表的示數(shù)如圖所示,其讀數(shù)為_________mA。
③以U為縱坐標(biāo),I為橫坐標(biāo),作U–I圖線,如圖所示;
④根據(jù)圖線求得電源的電動(dòng)勢(shì)E = _________V,內(nèi)阻r = _______Ω。(結(jié)果均保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)
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