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(14分)如图,光滑固定斜面倾角为α,斜面底端固定有垂直斜面的挡板C,斜面顶端固...

(14分)如图,光滑固定斜面倾角为α,斜面底端固定有垂直斜面的挡板C,斜面顶端固定有光滑定滑轮.质量为m的物体A经一轻质弹簧与下方挡板上的质量也为m的物体B相连,弹簧的劲度系数为k,A、B都处于静止状态.一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连物体A,另一端连一轻挂钩.开始时各段绳都处于伸直状态,A上方的一段绳平行于斜面.现在挂钩上挂一质量为M的物体D并从静止状态释放,已知它恰好能使B离开挡板但不继续上升.若让D带上正电荷q,同时在D运动的空间中加上方向竖直向下的匀强电场,电场强度的大小为E,仍从上述初始位置由静止状态释放D,

求:这次B刚离开挡板时D的速度大小是多少?(已知重力加速度为g.)

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【解析】 试题分析:挂钩没有挂D时,A压缩弹簧,弹簧的压缩量为,对A有: 则:      (2分) 挂钩挂上D后,B刚好离开挡板时弹簧的伸长量为,对B有: 则:      (2分) 该过程A沿斜面上升的距离和D下降的高度都是,且A、D的初速度、末速度都为零。 设该过程弹性势能的增量为ΔE,由系统机械能守恒有;(3分) 将D带电后,D在电场中运动,电场力对D作正功,设B刚离开挡板时D的速度为υ,D下降x1+x2过程系统能量守恒, 有:     (3分) 由以上四个方程消去,得:    (2分) 考点:机械能守恒、胡克定律、电场力做功
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考点分析:
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(14分)在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球,另一端固定于O点。把小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速释放。已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ(如图)。求小球经过最低点时细线对小球的拉力。

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(12分)用一根长为L的丝线吊着一质量为m、带电荷量为q的小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,如图丝线与竖直方向成530角,现突然将该电场方向变为向下但大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g),求:

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(1)匀强电场的电场强度的大小;

(2)小球经过最低点时丝线的拉力.

 

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如图所示的演示实验中,A、B两球同时落地,说明(1)                 。某同学设计了如图的实验:将两个质量相等的小钢球,从斜面的同一高度由静止同时释放,滑道2与光滑水平板吻接,则他将观察到的现象是 (2)             ,这说明(3)                    

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某同学用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,查得当地重力加速度g=9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg。小李同学选用实验中得到的一条点迹清晰的纸带,把运动的起始点记作O,另选连续3个点A、B、C作为测量点,且A、B、C各点到O点的距离如图2所示。根据以上数据,可知重物由O点运动到B点过程中,重力势能的减少量等于  

J,动能的增加量等于          J(结果保留3位有效数字)。

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如图所示,M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板。质量为m,电量为-q的带电粒子,以初速v0由小孔进入电场,当M、N间电压为U时,粒子刚好能到达N板,不计带电粒子所受重力,如果要使这个带电粒子能到达M、N两板间距的1/2处返回,则下述措施能满足要求的是(   )

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A.使初速度减为原来的一半

B.使M、N间电压加倍

C.使M、N间电压提高到原来的4倍

D.使初速度和M、N间电压都加倍

 

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试题属性

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