题目列表(包括答案和解析)
如图所示,虚线左侧存在非匀强电场,MO是电场中的某条电场线,方向水平向右,长直光滑绝缘细杆CD沿该电场线放置。质量为m1、电量为+q1的A球和质量为m2、电量为+q2的B球穿过细杆(均可视为点电荷)。当t=0时A在O点获得向左的初速度v0,同时B在O点右侧某处获得向左的初速度v1,且v1>v0。结果发现,在B向O点靠近过程中,A始终向左做匀速运动。当t=t0时B到达O点(未进入非匀强电场区域),A运动到P点(图中未画出),此时两球间距离最小。静电力常量为k。
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(1)求0~t0时间内A对B球做的功;
(2)求杆所在直线上场强的最大值;
(3)某同学计算出0~t0时间内A对B球做的功W1后,用下列方法计算非匀强电场PO两点间电势差:
设0~t0时间内B对A球做的功为W2,非匀强电场对A球做的功为W3,
根据动能定理 W2+W3=0
又因为 W2=−W1
PO两点间电势差 ![]()
请分析上述解法是否正确,并说明理由。
如图所示,虚线左侧存在非匀强电场,MO是电场中的某条电场线,方向水平向右,长直光滑绝缘细杆CD沿该电场线放置。质量为m1、电量为+q1的A球和质量为m2、电量为+q2的B球穿过细杆(均可视为点电荷)。当t=0时A在O点获得向左的初速度v0,同时B在O点右侧某处获得向左的初速度v1,且v1>v0。结果发现,在B向O点靠近过程中,A始终向左做匀速运动。当t=t0时B到达O点(未进入非匀强电场区域),A运动到P点(图中未画出),此时两球间距离最小。静电力常量为k。![]()
(1)求0~t0时间内A对B球做的功;
(2)求杆所在直线上场强的最大值;
(3)某同学计算出0~t0时间内A对B球做的功W1后,用下列方法计算非匀强电场PO两点间电势差:
设0~t0时间内B对A球做的功为W2,非匀强电场对A球做的功为W3,
根据动能定理 W2+W3=0
又因为 W2=?W1
PO两点间电势差 ![]()
请分析上述解法是否正确,并说明理由。
解析 (1)小球从曲面上滑下,只有重力做功,由机械能守恒定律知:
mgh=
mv
①
得v0=
=
m/s=2 m/s.
(2)小球离开平台后做平抛运动,小球正好落在木板的末端,则
H=
gt2 ②
=v1t ③
联立②③两式得:v1=4 m/s
设释放小球的高度为h1,则由mgh1=
mv![]()
得h1=
=0.8 m.
(3)由机械能守恒定律可得:mgh=
mv2
小球由离开平台后做平抛运动,可看做水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,则:
y=
gt2 ④
x=vt ⑤
tan 37°=
⑥
vy=gt ⑦
v
=v2+v
⑧
Ek=
mv
⑨
由④⑤⑥⑦⑧⑨式得:Ek=32.5h ⑩
考虑到当h>0.8 m时小球不会落到斜面上,其图象如图所示
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答案 (1)2 m/s (2)0.8 m (3)Ek=32.5h 图象见解析
(1)有关热辐射和光的本性,请完成下列填空题。
黑体辐射的规律不能用经典电磁学理论来解释,1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割最小能量值组成,每一份称为_________。1905年爱因斯坦从此得到启发,提出了光子的观点,认为光子是组成光的最小能量单位,光子的能量表达式为_________,并成功解释了_________现象中有关极限频率、最大初动能等规律,写出了著名的_________方程,并因此获得诺贝尔物理学奖。
(2)质量分别为m1和m2的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v1、v2同向运动并发生对心碰撞,碰后m2被右侧的墙原速弹回,又与m1相碰,碰后两球都静止。求:第一次碰后m1球的速度。
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