如右圖所示，水平光滑絕緣軌道MN的左端有一個固定擋板，軌道所在空間存在E＝4.0×102N/C、水平向左的勻強(qiáng)電場．一個質(zhì)量m＝0.10kg、帶電荷量q＝5.0×10－5C的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，從軌道上與擋板相距x1＝0.20m的P點(diǎn)由靜止釋放，滑塊在電場力作用下向左做勻加速直線運(yùn)動．當(dāng)滑塊與擋板碰撞后滑塊沿軌道向右做勻減速直線運(yùn)動，運(yùn)動到與擋板相距x2＝0.10m的Q點(diǎn)，滑塊第一次速度減為零．若滑塊在運(yùn)動過程中，電荷量始終保持不變，求：

(1)滑塊沿軌道向左做勻加速直線運(yùn)動的加速度的大��；

(2)滑塊從P點(diǎn)運(yùn)動到擋板處的過程中，電場力所做的功；

(3)滑塊第一次與擋板碰撞過程中損失的機(jī)械能．

解析：　(1)設(shè)滑塊沿軌道向左做勻加速運(yùn)動的加速度為a

此過程滑塊所受合外力F＝qE＝2.0×10－2N

根據(jù)牛頓第二定律F＝ma，解得a＝0.20m/s2.

(2)滑塊從P點(diǎn)運(yùn)動到擋板處的過程中，電場力所做的功

W1＝qEx1＝4.0×10－3J.

(3)滑塊第一次與擋板碰撞過程中損失的機(jī)械能等于滑塊由P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)過程中電場力所做的功

即ΔE＝qE(x1－x2)＝2.0×10－3J.

答案：　(1)0.20m/s2　(2)4.0×10－3J　(3)2.0×10－3J

練習(xí)冊系列答案
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如右圖所示，在光滑水平面上方，有兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的水平勻強(qiáng)磁場，如圖所示，PQ為兩個磁場的邊界，磁場范圍足夠大．一個邊長為a，質(zhì)量為m，電阻為R的正方形金屬線框垂直磁場方向，以速度v從圖示位置向右運(yùn)動，當(dāng)線框中心線AB運(yùn)動到與PQ重合時，線框的速度為，則(　　)

A．此時線框中的電功率為4B2a2v2/R

B．此時線框的加速度為4B2a2v/(mR)

C．此過程通過線框截面的電荷量為Ba2/R

D．此過程回路產(chǎn)生的電能為0.75mv2

 

 

 

 

 

 

 

 

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(1)滑塊沿軌道向左做勻加速直線運(yùn)動的加速度的大��；

(2)滑塊從P點(diǎn)運(yùn)動到擋板處的過程中，電場力所做的功；

(3)滑塊第一次與擋板碰撞過程中損失的機(jī)械能．

 

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A．此時線框中的電功率為4B2a2v2/R

B．此時線框的加速度為4B2a2v/(mR)

C．此過程通過線框截面的電荷量為Ba2/R

D．此過程回路產(chǎn)生的電能為0.75mv2

 

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A．此時線框中的電功率為4B2a2v2/R

B．此時線框的加速度為4B2a2v/(mR)

C．此過程通過線框截面的電荷量為Ba2/R

D．此過程回路產(chǎn)生的電能為0.75mv2

 

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