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如图所示,带等量异种电荷的两平行金属板竖直放置(M板带正电,N板带负电),板间距...

如图所示,带等量异种电荷的两平行金属板竖直放置(M板带正电,N板带负电),板间距为d=80cm,板长为L,板间电压为U=100V.两极板上边缘连线的中点处有一用水平轻质绝缘细线拴接的完全相同的小球A和B组成的装置Q,Q处于静止状态,该装置中两球之间有一处于压缩状态的绝缘轻质小弹簧(球与弹簧不拴接),左边A球带正电,电荷量为q=4×10-5C,右边B球不带电,两球质量均为m=1.0×10-3kg.某时刻,装置Q中细线突然断裂,A、B两球立即同时获得大小相等、方向相反的速度 (弹簧恢复原长).若A、B之间弹簧被压缩时所具有的弹性势能为1.0×10-3J,小球A、B均可视为质点,Q装置中弹簧的长度不计,小球带电不影响板间匀强电场,不计空气阻力,取g=l0m/s2.求:
(1)为使小球不与金属板相碰,金属板长度L应满足什么条件?
(2)当小球B飞离电场恰好不与金属板相碰时,小球A飞离电场时的动能是多大?
(3)从两小球弹开进入电场开始,到两小球间水平距离为30cm时,小球A的电势能增加了多少?

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(1)进入电场后A球在水平方向做匀减速运动,B做匀速运动,所以是B先碰到极板,根据运动学的公式即可求出金属板长度的条件; (2)根据B的自由落体运动求出小球运动的时间,结合动能定律求出小球A飞离电场时的动能; (3)两小球进入电场后,竖直方向都做自由落体运动,因此两小球在运动的过程中始终位于同一水平线上,根据匀速运动和匀变速运动的规律求出它们运动的时间,然后求出A水平方向的位移,最后求得小球A的电势能增加. 【解析】 小球分离的过程中机械能守恒: 小球分离时获得的初速度:v=1m/s 进入电场后A球在水平方向做匀减速运动,B做匀速运动,所以是B先碰到极板.B向右做平抛运动,时间: s 竖直方向的位移:m 即为使小球不与金属板相碰,金属板的长度:L<0.8m (2)水平方向A球向左做匀减速运动,其加速度,方向向右; A球飞离电场时的位移: 由动能定律,A球离开电场时的动能: J (3)两小球进入电场后,竖直方向都做自由落体运动,因此两小球在运动的过程中始终位于同一水平线上, 当两球间的距离是30cm时, 解得:,(舍去) 此时,A球水平位移为; 球A的电势能增加:J 答:(1)为使小球不与金属板相碰,金属板长度L应满足L<0.8m; (2)当小球B飞离电场恰好不与金属板相碰时,小球A飞离电场时的动能是8.5×10-3J; (3)从两小球弹开进入电场开始,到两小球间水平距离为30cm时,小球A的电势能增加了5×10-4J.
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考点分析:
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如图所示,平板车长为L,质量为m,上表面距离水平地面高为h,以速度v向右做匀速直线运动,A、B是其左右两个端点.从某时刻起对平板车施加一个方向水平向左的恒力F,与此同时,将一个小球轻放在平板车上的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),manfen5.com 满分网,经过一段时间,小球脱离平板车落到地面.已知小球下落过程中不会和平板车相碰,所有摩擦力均忽略不计.求:
(1)小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间
(2)小球落地瞬间,平板车的速度大小.

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(1)该星球表面的重力加速度g,多大?
(2)要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大?
(3)若物体距离星球无穷远处时其引力势能为零,则当物体距离星球球心r时其引力势能Ep=-GMm/r(式中m为物体的质量,M为星球的质量,G为万有引力常量).问要使物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大?
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如图所示,光滑坡道顶端距水平面高度为h,质量为m的小物体A从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道,经过0点时无机械能损失,为使A制动,将劲度系数为k的轻弹簧一端固定在竖直墙上的M点,另一端恰位于滑道韵末端O点.已知在OM段,物块A与水平面间的动摩擦因素为μ,其余各处的摩擦不计,重力加速度为g,
求:
(1)物块滑到O点时的速度大小;
(2)已知弹簧弹性势能Ep与形变量x之间的关系为Ep=kx2/2,求弹簧的最大压缩量.

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某高速公路边的交通警示牌有如图1所示的标记,其意义是指车辆的瞬时速度不得超过90km/h.若车辆驾驶员看到前车刹车后也相应刹车,反应时间是1s,假设车辆刹车的加速度相同,安全距离是两车不相碰所必须保持的距离的2倍,则车辆行驶在这条公路上的安全距离为多大?
甲同学这样解答:车速v=manfen5.com 满分网=25m/s,末速vt=0.
作v-t图求解.从图2中可得两车所要保持的距离就是平行四边形abcd的面积,其面积恰等于矩形Oace的面积,即:Sabcd=25×1=25m,所以安全距离为50m.
而乙同学认为甲同学的分析不够全面,只分析了一种情况,乙同学认为安全距离应该大于50m.
你认为哪位同学的结果正确?为什么?请予以说明并有解答过程(也可在图3中作图并说明).
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在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中.用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图1所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零,闭合开关后
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(1)若电压表的示数为2V,电流表的示数为零,小灯泡不亮,则断路的导线为______
若电压表的示数为零,电流表的示数为0.3A,小灯泡亮,则断路的导线为______
若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,则断路的导线为______
(2)一个标有“12V”字样,功率未知的灯泡,测得灯丝电阻及随灯泡两端电压变化的关系图线如图2所示,利用这条图线计算:
①在正常发光情况下,灯泡的电功率P=______W.
②若一定值电阻与灯泡串联,接在20V的电压上,灯泡能正常发光,则串联电阻的阻值为______欧姆.
③假设灯丝电阻与其绝对温度成正比,室温为300K,在正常发光情况下,灯丝的温度为______K.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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