题目列表(包括答案和解析)
在绝缘水平面上放置一质量为m=2.0×10-3kg的带电滑块A,带电荷量为q=1.0×10-7C。在A的左边l=0.9m处放置一个不带电的滑块B,质量为M=6.0×10-3kg,滑块B距左边竖直绝缘墙壁s=0.05m,如图所示,在水平面上方空间加一方向水平向左的匀强电场,电场强度为E=4.0×105N/C,A将由静止开始向左滑动并与B发生碰撞,设碰撞的过程极短,碰撞后两滑块结合在一起共同运动并与墙壁相碰撞,在与墙壁发生碰撞时没有机械能损失,两滑块始终没有分开,两滑块的体积大小可忽略不计。
(1)若水平面光滑,它们与墙壁碰撞后在水平面上滑行过程中,离开墙壁的最大距离L1为多少?
(2)若水平面粗糙,设两滑块与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.50,试通过计算分析说明A与B碰撞前、后以及与墙壁碰撞后的运动情况。
(3)两滑块在上述的粗糙水平面上运动的整个过程中,由于摩擦而产生的热Q是多少?
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在绝缘水平面上放置一质量为m=2.0×10-3kg的带电滑块A,带电荷量为q=1.0×10-7C。在A的左边l=0.9m处放置一个不带电的滑块B,质量为M=6.0×10-3kg,滑块B距左边竖直绝缘墙壁s=0.05m,如图所示,在水平面上方空间加一方向水平向左的匀强电场,电场强度为E=4.0×105N/C,A将由静止开始向左滑动并与B发生碰撞,设碰撞的过程极短,碰撞后两滑块结合在一起共同运动并与墙壁相碰撞,在与墙壁发生碰撞时没有机械能损失,两滑块始终没有分开,两滑块的体积大小可忽略不计。
(1)若水平面光滑,它们与墙壁碰撞后在水平面上滑行过程中,离开墙壁的最大距离L1为多少?
(2)若水平面粗糙,设两滑块与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.50,试通过计算分析说明A与B碰撞前、后以及与墙壁碰撞后的运动情况。
(3)两滑块在上述的粗糙水平面上运动的整个过程中,由于摩擦而产生的热Q是多少?
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在绝缘水平面上放置一质量为m=2.0×10-3kg的带电滑块A,电荷量为q=1.0×10-7C.在A的左边l=0.9m处放置一个不带电的滑块B,质量为M=6.0×10-3kg,滑块B距左边竖直绝缘墙壁s=0.05m,如图所示.在水平面上方空间加一方向水平向左的匀强电场,电场强度为E=4.0×105N/C,A将由静止开始向左滑动并与B发生碰撞,设碰撞的过程极短,碰撞后两滑块结合在一起共同运动并与墙壁相碰撞,在与墙壁发生碰撞时没有机械能损失,两滑块始终没有分开,两滑块的体积大小可忽略不计.
(1)若水平面光滑,它们与墙壁碰撞后在水平面上滑行过程中,离开墙壁的最大距离为多少?
(2)若水平面粗糙,设两滑块与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.50,试通过计算分析A与B相遇前、后以及与墙壁碰撞后受的力的情况和运动情况,并按照运动的先后顺序分段表述出来.
(3)两滑块在上述的粗糙水平面上运动的整个过程中,由于摩擦而产生的热是多少?
| A.B点为中垂线上电场强度最大的点 |
| B.由C点到A点物块的电势能先减小后变大 |
| C.由C点到A点,电势强度逐渐增大 |
| D.由C点到A点,电势逐渐降低 |
光滑绝缘水平面AB上有C、D、E三点.CD长L1=10cm,DE长L2=2cm,EB长L3=9cm。另有一半径R=0.1m的光滑半圆形绝缘导轨PM与水平面相连并相切于P点,不计BP连接处能量损失。现将两个带电量为-4Q和+Q的物体(可视作点电荷)固定在C、D两点,如图所示。将另一带电量为+q,质量m=1´104kg的金属小球(也可视作点电荷)从E点静止释放,当小球进入P点时,将C、D两物体接地,则
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(1)小球在水平面AB运动过程中最大加速度和最大速度对应的位置
(2)若小球过圆弧的最高点后恰能击中放在C处的物体,则小球在最高点时的速度为多少?对轨道的压力为多大?
(3)若不改变小球的质量而改变小球的电量q,发现小球落地点到B点的水平距离s与小球的电量q,符合下图的关系,则图中与竖直轴的相交的纵截距应为多大?
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(4)你还能通过图像求出什么物理量,其大小为多少?
一、选择题
1. D
2.C
3.ACD
4.A
5.ABC
6.BD
7.D
8.B
9.C
10.C
二.实验题:
11.A E G (共6分。每答对一项2分,有错误不得分)
12. ⑴.红黑表笔短接,调节欧姆调零电阻,使指针指0Ω(2分)
⑵.D(2分)
⑶.0.260(2分)
⑷.12(3分)
⑸.利用直流电压10V量程,逐段测量各元件和导线两端电压(3分)
三.计算题
13.解:(1)由v= 得,r= ……………………………⑴
由题意T= ………………………………………………. ⑵
由①②两式得r= ……………………………………..⑶
(2) 探测器在圆形轨道上运行时
G=m………………………………………………….. ⑷
从木星表面水平抛出,恰好不再落回木星表面时
G=m¢…………………………………………………..⑸
由④⑤两式得v0=v ……………………………………. ⑹
由题意R=rsin ……………………………………………….. ⑺
由两式⑥⑦得v0= ………………………………….. ⑻
(每式2分,共计16分)
14.解:⑴小球在板间运动时,系统动量守恒。设小球到达左端金属板处时系统速度为v
…………………………………………⑴
根据能量守恒,有
…………………………………………⑵
代入数值后可解得:.files/image041.gif)
⑵选绝缘板为研究对象。设小球从进入到系统共速所用时间为t,根据动量定理和牛顿第三定律得:
…………………………………………⑶
而
…………………………………………⑷
又
…………………………………………⑸
…………………………………………⑹
由以上⑶、⑷、⑸、⑹各式可解得:.files/image051.gif)
⑶从小球射入到离开,相当于一次没有机械能损失的碰撞。设小球离开时,小球的速度为v1,绝缘板的速度为v2,根据动量守恒和能量守恒可得:
…………………………………………⑺
…………………………………………⑻
代入数值后可解得:
.files/image059.gif)
(本小题共17分,8个算式每式2分,三小问结果1分)
15解:(1)设物体C与A碰撞前速度为v0,则根据动能定理:
m3gh =
v0=
根据动量守恒:
m3v0 = (m1+m3)v
v =
(2)AC一起运动直至最高点的过程中,根据动能定理:
W-(m1+m3)gh’ = 0-
h' =
解得W= 1.5J
(3) 物体C与A碰撞后的速度v’=
根据动能定理:
W-(m1+m3)gh’ = EK-
EK = 2J
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