題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,電容量為C的平行板電容器的極板A和B水平放置,相距為d,與電動(dòng)勢(shì)為ε、內(nèi)阻可不計(jì)的電源相連。設(shè)兩板之間只有一個(gè)質(zhì)量為m的導(dǎo)電小球,小球可視為質(zhì)點(diǎn)。已知:若小球與極板發(fā)生碰撞,則碰撞后小球的速度立即變?yōu)榱,帶電狀態(tài)也立即改變,改變后,小球所帶電荷符號(hào)與該極板相同,電量為極板電量的α倍(α<<1)。不計(jì)帶電小球?qū)O板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的影響。重力加速度為g。
(1)欲使小球能夠不斷地在兩板間上下往返運(yùn)動(dòng),電動(dòng)勢(shì)ε至少應(yīng)大于多少?
(2)設(shè)上述條件已滿足,在較長(zhǎng)的時(shí)間間隔T內(nèi)小球做了很多次往返運(yùn)動(dòng)。求在T時(shí)間內(nèi)小球往返運(yùn)動(dòng)的次數(shù)以及通過(guò)電源的總電量。
(1)欲使小球能夠不斷地在兩板間上下往返運(yùn)動(dòng),電動(dòng)勢(shì)ε至少應(yīng)大于多少?
(2)設(shè)上述條件已滿足,在較長(zhǎng)的時(shí)間間隔T內(nèi)小球做了很多次往返運(yùn)動(dòng)。求在T時(shí)間內(nèi)小球往返運(yùn)動(dòng)的次數(shù)以及通過(guò)電源的總電量。
圖6-3-10
如圖6-3-10所示,電容量為C的平行板電容器的極板A和B水平放置,相距為d,與電動(dòng)勢(shì)為ε、內(nèi)阻可不計(jì)的電源相連.設(shè)兩板之間只有一個(gè)質(zhì)量為m的導(dǎo)電小球,小球可視為質(zhì)點(diǎn).已知:若小球與極板發(fā)生碰撞,則碰撞后小球的速度立即變?yōu)榱,帶電狀態(tài)也立即改變,改變后,小球所帶電荷符號(hào)與該極板相同,電量為極板電量的α倍(α<<1).不計(jì)帶電小球?qū)O板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的影響.重力加速度為g.
(1)欲使小球能夠不斷地在兩板間上下往返運(yùn)動(dòng),電動(dòng)勢(shì)ε至少應(yīng)大于多少?
(2)設(shè)上述條件已滿足,在較長(zhǎng)的時(shí)間間隔T內(nèi)小球做了很多次往返運(yùn)動(dòng).求在T時(shí)間內(nèi)小球往返運(yùn)動(dòng)的次數(shù)以及通過(guò)電源的總電量.
有個(gè)演示實(shí)驗(yàn),在上下面都是金屬板的玻璃盒內(nèi),放了許多錫箔紙揉成的小球,當(dāng)上下板間加上電壓后,小球就上下不停地跳動(dòng),F(xiàn)取以下簡(jiǎn)化模型進(jìn)行定量研究。
如圖所示,電容量為C的平行板電容器的極板A和B水平放置,相距為d,與電動(dòng)勢(shì)為ε、內(nèi)阻可不計(jì)的電源相連。設(shè)兩板之間只有一個(gè)質(zhì)量為m的導(dǎo)電小球,小球可視為質(zhì)點(diǎn)。已知:若小球與極板發(fā)生碰撞,則碰撞后小球的速度立即變?yōu)榱悖瑤щ姞顟B(tài)也立即改變,改變后,小球所帶電荷符號(hào)與該極板相同,電量為極板電量的α倍(α<<1)。不計(jì)帶電小球?qū)O板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的影響。重力加速度為g。
(1)欲使小球能夠不斷地在兩板間上下往返運(yùn)動(dòng),電動(dòng)勢(shì)ε至少應(yīng)大于多少?
(2)設(shè)上述條件已滿足,在較長(zhǎng)的時(shí)間間隔T內(nèi)小球做了很多次往返運(yùn)動(dòng)。求在T時(shí)間內(nèi)小球往返運(yùn)動(dòng)的次數(shù)以及通過(guò)電源的總電量。
有個(gè)演示實(shí)驗(yàn),在上下面都有金屬板的玻璃盒內(nèi),放有許多用錫箔紙揉成的小球,當(dāng)上下板間加上電壓后,小球就上下不停地跳動(dòng).現(xiàn)取以下簡(jiǎn)化模型進(jìn)行定量研究.如圖所示,電容量為C的平行板電容器的極板A和B水平放置,相距為d,與一直流電源相連.設(shè)兩板之間只有一個(gè)質(zhì)量為m的導(dǎo)電小球,小球可視為質(zhì)點(diǎn).已知:若小球與極板發(fā)生碰撞,則碰撞后小球的速度立即變?yōu)榱,帶電狀態(tài)也立即改變,改變后,小球所帶電荷符號(hào)與該極板相同,電量為極板電量的β倍(β<<1).不計(jì)帶電小球?qū)O板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的影響.重力加速度為g.
(1)欲使小球能夠不斷地在兩板間上下往返運(yùn)動(dòng),電源兩端的電壓U至少應(yīng)大于多少?
(2)設(shè)上述條件已滿足(U為已知物理量),在較長(zhǎng)的時(shí)間T內(nèi)小球做了很多次往返運(yùn)動(dòng).求在T時(shí)間內(nèi)小球往返運(yùn)動(dòng)的次數(shù)
1.D 2.AD 3.BD 4.D 5. C 6.AD 7.B 8.AD 9.AD 10.B
11. 100J 75J 12. 15N
13. 解:設(shè)卡車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度為v0,剎車(chē)后至停止運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理:-μmgs=0-。得v==
14. 解:當(dāng)人向右勻速前進(jìn)的過(guò)程中,繩子與豎直
方向的夾角由0°逐漸增大,人的拉力就發(fā)生了變化,
故無(wú)法用W=Fscosθ計(jì)算拉力所做的功,而在這個(gè)過(guò)
程中,人的拉力對(duì)物體做的功使物體的動(dòng)能發(fā)生了變
化,故可以用動(dòng)能定理來(lái)計(jì)算拉力做的功。
當(dāng)人在滑輪的正下方時(shí),物體的初速度為零,
當(dāng)人水平向右勻速前進(jìn)s 時(shí)物體的速度為v1 ,由圖
1可知: v1= v0sina
⑴根據(jù)動(dòng)能定理,人的拉力對(duì)物體所做的功
W=m v12/2-0
⑵由⑴、⑵兩式得W=ms2 v12/2(s2+h2)
15. 解:(1)對(duì)AB段應(yīng)用動(dòng)能定理:mgR+Wf=
所以:Wf=-mgR=-20×10-3×10×1=-0.11J
(2)對(duì)BC段應(yīng)用動(dòng)能定理:Wf=0-=-=-0.09J。又因Wf=μmgBCcos1800=-0.09,得:μ=0.153。
16. 解:在此過(guò)程中,B的重力勢(shì)能的增量為,A、B動(dòng)能增量為,恒力F所做的功為,用表示A克服摩擦力所做的功,根據(jù)功能關(guān)系有:
解得:
17. 解:(1)兒童從A點(diǎn)滑到E點(diǎn)的過(guò)程中,重力做功W=mgh
兒童由靜止開(kāi)始滑下最后停在E點(diǎn),在整個(gè)過(guò)程中克服摩擦力做功W1,由動(dòng)能定理得,
=0,則克服摩擦力做功為W1=mgh
(2)設(shè)斜槽AB與水平面的夾角為,兒童在斜槽上受重力mg、支持力N1和滑動(dòng)摩擦
力f1,,兒童在水平槽上受重力mg、支持力N2和滑動(dòng)摩擦力f2,
,兒童從A點(diǎn)由靜止滑下,最后停在E點(diǎn).
由動(dòng)能定理得,
解得,它與角無(wú)關(guān).
(3)兒童沿滑梯滑下的過(guò)程中,通過(guò)B點(diǎn)的速度最大,顯然,傾角越大,通過(guò)B點(diǎn)的速度越大,設(shè)傾角為時(shí)有最大速度v,由動(dòng)能定理得,
解得最大傾角
18. 解:(1)根據(jù)牛頓第二定律有:
設(shè)勻加速的末速度為,則有:、
代入數(shù)值,聯(lián)立解得:勻加速的時(shí)間為:
(2)當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí),有:
解得:汽車(chē)的最大速度為:
(3)汽車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)的位移為:
在后一階段牽引力對(duì)汽車(chē)做正功,重力和阻力做負(fù)功,根據(jù)動(dòng)能定理有:
又有
代入數(shù)值,聯(lián)立求解得:
所以汽車(chē)總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:
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