題目列表(包括答案和解析)
在絕緣水平面上放置一質量為m=2.0×10-3kg的帶電滑塊A,帶電荷量為q=1.0×10-7C。在A的左邊l=0.9m處放置一個不帶電的滑塊B,質量為M=6.0×10-3kg,滑塊B距左邊豎直絕緣墻壁s=0.05m,如圖所示,在水平面上方空間加一方向水平向左的勻強電場,電場強度為E=4.0×105N/C,A將由靜止開始向左滑動并與B發生碰撞,設碰撞的過程極短,碰撞后兩滑塊結合在一起共同運動并與墻壁相碰撞,在與墻壁發生碰撞時沒有機械能損失,兩滑塊始終沒有分開,兩滑塊的體積大小可忽略不計。
(1)若水平面光滑,它們與墻壁碰撞后在水平面上滑行過程中,離開墻壁的最大距離L1為多少?
(2)若水平面粗糙,設兩滑塊與水平面間的動摩擦因數均為μ=0.50,試通過計算分析說明A與B碰撞前、后以及與墻壁碰撞后的運動情況。
(3)兩滑塊在上述的粗糙水平面上運動的整個過程中,由于摩擦而產生的熱Q是多少?
在絕緣水平面上放置一質量為m=2.0×10-3kg的帶電滑塊A,帶電荷量為q=1.0×10-7C。在A的左邊l=0.9m處放置一個不帶電的滑塊B,質量為M=6.0×10-3kg,滑塊B距左邊豎直絕緣墻壁s=0.05m,如圖所示,在水平面上方空間加一方向水平向左的勻強電場,電場強度為E=4.0×105N/C,A將由靜止開始向左滑動并與B發生碰撞,設碰撞的過程極短,碰撞后兩滑塊結合在一起共同運動并與墻壁相碰撞,在與墻壁發生碰撞時沒有機械能損失,兩滑塊始終沒有分開,兩滑塊的體積大小可忽略不計。
(1)若水平面光滑,它們與墻壁碰撞后在水平面上滑行過程中,離開墻壁的最大距離L1為多少?
(2)若水平面粗糙,設兩滑塊與水平面間的動摩擦因數均為μ=0.50,試通過計算分析說明A與B碰撞前、后以及與墻壁碰撞后的運動情況。
(3)兩滑塊在上述的粗糙水平面上運動的整個過程中,由于摩擦而產生的熱Q是多少?
在絕緣水平面上放置一質量為m=2.0×10-3kg的帶電滑塊A,電荷量為q=1.0×10-7C.在A的左邊l=0.9m處放置一個不帶電的滑塊B,質量為M=6.0×10-3kg,滑塊B距左邊豎直絕緣墻壁s=0.05m,如圖所示.在水平面上方空間加一方向水平向左的勻強電場,電場強度為E=4.0×105N/C,A將由靜止開始向左滑動并與B發生碰撞,設碰撞的過程極短,碰撞后兩滑塊結合在一起共同運動并與墻壁相碰撞,在與墻壁發生碰撞時沒有機械能損失,兩滑塊始終沒有分開,兩滑塊的體積大小可忽略不計.
(1)若水平面光滑,它們與墻壁碰撞后在水平面上滑行過程中,離開墻壁的最大距離為多少?
(2)若水平面粗糙,設兩滑塊與水平面間的動摩擦因數均為μ=0.50,試通過計算分析A與B相遇前、后以及與墻壁碰撞后受的力的情況和運動情況,并按照運動的先后順序分段表述出來.
(3)兩滑塊在上述的粗糙水平面上運動的整個過程中,由于摩擦而產生的熱是多少?
A.B點為中垂線上電場強度最大的點 |
B.由C點到A點物塊的電勢能先減小后變大 |
C.由C點到A點,電勢強度逐漸增大 |
D.由C點到A點,電勢逐漸降低 |
光滑絕緣水平面AB上有C、D、E三點.CD長L1=10cm,DE長L2=2cm,EB長L3=9cm。另有一半徑R=0.1m的光滑半圓形絕緣導軌PM與水平面相連并相切于P點,不計BP連接處能量損失,F將兩個帶電量為-4Q和+Q的物體(可視作點電荷)固定在C、D兩點,如圖所示。將另一帶電量為+q,質量m=1´104kg的金屬小球(也可視作點電荷)從E點靜止釋放,當小球進入P點時,將C、D兩物體接地,則
(1)小球在水平面AB運動過程中最大加速度和最大速度對應的位置
(2)若小球過圓弧的最高點后恰能擊中放在C處的物體,則小球在最高點時的速度為多少?對軌道的壓力為多大?
(3)若不改變小球的質量而改變小球的電量q,發現小球落地點到B點的水平距離s與小球的電量q,符合下圖的關系,則圖中與豎直軸的相交的縱截距應為多大?
(4)你還能通過圖像求出什么物理量,其大小為多少?
一、選擇題
1. D
2.C
3.ACD
4.A
5.ABC
6.BD
7.D
8.B
9.C
10.C
二.實驗題:
11.A E G (共6分。每答對一項2分,有錯誤不得分)
12. ⑴.紅黑表筆短接,調節歐姆調零電阻,使指針指0Ω(2分)
⑵.D(2分)
⑶.0.260(2分)
⑷.12(3分)
⑸.利用直流電壓10V量程,逐段測量各元件和導線兩端電壓(3分)
三.計算題
13.解:(1)由v= 得,r= ……………………………⑴
由題意T= ………………………………………………. ⑵
由①②兩式得r= ……………………………………..⑶
(2) 探測器在圓形軌道上運行時
G=m………………………………………………….. ⑷
從木星表面水平拋出,恰好不再落回木星表面時
G=m¢…………………………………………………..⑸
由④⑤兩式得v0=v ……………………………………. ⑹
由題意R=rsin ……………………………………………….. ⑺
由兩式⑥⑦得v0= ………………………………….. ⑻
(每式2分,共計16分)
14.解:⑴小球在板間運動時,系統動量守恒。設小球到達左端金屬板處時系統速度為v
…………………………………………⑴
根據能量守恒,有
…………………………………………⑵
代入數值后可解得:
⑵選絕緣板為研究對象。設小球從進入到系統共速所用時間為t,根據動量定理和牛頓第三定律得:
…………………………………………⑶
而 …………………………………………⑷
又 …………………………………………⑸
…………………………………………⑹
由以上⑶、⑷、⑸、⑹各式可解得:
⑶從小球射入到離開,相當于一次沒有機械能損失的碰撞。設小球離開時,小球的速度為v1,絕緣板的速度為v2,根據動量守恒和能量守恒可得:
…………………………………………⑺
…………………………………………⑻
代入數值后可解得:
(本小題共17分,8個算式每式2分,三小問結果1分)
15解:(1)設物體C與A碰撞前速度為v0,則根據動能定理:
m3gh =
v0=
根據動量守恒:
m3v0 = (m1+m3)v
v =
(2)AC一起運動直至最高點的過程中,根據動能定理:
W-(m1+m3)gh’ = 0-
h' =
解得W= 1.5J
(3) 物體C與A碰撞后的速度v’=
根據動能定理:
W-(m1+m3)gh’ = EK-
EK = 2J
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