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如图所示,光滑绝缘杆上套有两个完全相同、质量都是m的金属小球a、b,a带电量为q...

如图所示,光滑绝缘杆上套有两个完全相同、质量都是m的金属小球a、b,a带电量为q(q>0),b不带电.M点是ON的中点,且OM=MN=L,整个装置放在与杆平行的匀强电场中.开始时,b静止在杆上MN之间的某点P处,a从杆上O点以速度v向右运动,到达M点时速度为3v/4,再到P点与b球相碰并粘合在一起(碰撞时间极短),运动到N点时速度恰好为零.求:
(1)电场强度E的大小和方向;
(2)a、b两球碰撞中损失的机械能;
(3)a球碰撞b球前的速度v.

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(1)根据动能定理,即可确定电场强度的大小;由受力与运动分析,可确定电场强度的方向. (2)根据能量守恒定律,从而可求出机械能损失. (3)由动量守恒定律,即可求出动能的减小. 【解析】 (1)a球从O到M, 由动能定理,则有,WOM= 解得:   方向向左   (2)设碰撞中损失的机械能为△E,对a、b球从O到N的全过程应用能的转化和守恒定律 -qE2L-△E=0- 则碰撞中损失的机械能为△E== (3)设a与b碰撞前后的速度分别为v、v′, 则 动量守恒定律,mv=2mv’ 减少的动能△E=-= 解得: 答:(1)电场强度:和方向向左; (2)a、b两球碰撞中损失的机械能; (3)a球碰撞b球前的速度.
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考点分析:
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(1)金属杆单位长度的电阻;
(2)此时作用在迎风板上的风力;
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(2)若开始就给ab竖直向下的拉力F,使其由静止开始向下作加速度为a(a>g)的匀加速运动,请求出拉力F与时间t的关系式;
(3)请定性在坐标图上画出第(2)问中的F-t图线.

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(2)该位置距地球表面的高度h为多大?
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现有一种纳米合金丝,欲测定出其伸长量x与所受拉力F、长度L、截面直径D的关系.
(1)测量上述物理量需要的主要器材是:__________________等.
(2)若实验中测量的数据如表所示,根据这些数据请写出x与F、L、D间的关系式:x=______(若用到比例系数,可用k表示)
长度L/cm拉力F/N
伸长x/cm
直径D/mm
50.0100.0200.0
5.000.0400.200.400.80
10.000.0400.400.801.60
5.000.0800.100.200.40
(3)在研究并得到上述关系的过程中,主要运用的科学研究方法是______(只需写出一种)
(4)若有一根合金丝的长度为20cm,截面直径为0.200mm,使用中要求其伸长量不能超过原长的百分之一,那么这根合金丝能承受的最大拉力为______N.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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