如圖甲，在水平面上固定一傾角為θ的光滑絕緣斜面，斜面處于電場強(qiáng)度為E、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場中，一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m，帶電量為q（q>0）的滑塊從距離彈簧上端為s0處靜止釋放，滑塊在運(yùn)動過程中電量保持不變。設(shè)滑塊與彈簧接觸過程沒有機(jī)械能損失，彈簧始終處在彈性限度范圍內(nèi)，重力加速度為g。
（1）求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸時所經(jīng)歷的時間t1；
（2）若滑塊在沿斜面向下運(yùn)動的整個過程中最大速度大小為vm，求滑塊從靜止釋放到速度大小為vm的過程中彈簧的彈力所做的功W；
（3）從滑塊靜止釋放瞬間開始計時，請在乙圖中畫出滑塊在沿斜面向下運(yùn)動的整個過程中速度與時間關(guān)系v-t圖像。圖中橫坐標(biāo)上的t1、t2及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達(dá)到最大值及第一次速度減為零的時刻，縱坐標(biāo)上的v1為滑塊在t1時刻的速度大小，vm是題中所指的物理量。（本小題不要求寫出計算過程）
    
解：（1）滑塊從靜止釋放到與彈簧剛接觸的過程中作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，設(shè)加速度大小為a，則有
qE+mgsinθ=ma ①
 ②
聯(lián)立①②可得 ③
（2）滑塊速度最大時受力平衡，設(shè)此時彈簧壓縮量為，則有
 ④
從靜止釋放到速度達(dá)到最大的過程中，由動能定理得
 ⑤
聯(lián)立④⑤可得s
（3）
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲，將一質(zhì)量為0.4kg的足夠長的絕緣均勻細(xì)管置于光滑水平地面上，管的內(nèi)表面粗糙．有一質(zhì)量為0.1kg，帶電量為0.1C的帶正電小球沿細(xì)管軸線方向以一定速度向右進(jìn)入管內(nèi)，細(xì)管內(nèi)徑略大于球的直徑，空間存在如如圖所示的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度
B=1T（g=10m/s2）．
（1）當(dāng)細(xì)管固定時，在圖乙中畫出小球在管中運(yùn)動的初速度v0和最終穩(wěn)定速度vt的關(guān)系．（取水平向右為正方向）
（2）若細(xì)管不固定，帶電小球以20m/s的初速度進(jìn)入管內(nèi)，且整個運(yùn)動過程中細(xì)管沒有離開地面，則系統(tǒng)最終產(chǎn)生的內(nèi)能為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

光電計時器是一種研究物體運(yùn)動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖7甲所示，a、b分 別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物 體的擋光時間．現(xiàn)利用圖8乙所示的裝置來測量滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)，圖中木板固 定在水平面上，木板的左壁固定有一個處于鎖定狀態(tài)的壓縮輕彈簧，彈簧右端與滑塊接觸，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，現(xiàn)使彈簧解除鎖定，滑塊獲得一定的初速度后水平向右運(yùn)動，光電門1、2各自連接的計時器 顯示的擋光時間分別為t1=2.0×10-2s和t2=5.0×10-2s寬度為d=5.50cm，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8m/s2．
滑塊通過光電門1的速度V1=
2.75
2.75
m/s，通過光電門2的速度V2=
1.10
1.10
m/s．（精確到0.01m/S）（2分）
（1）若用米尺測量出兩個光電門之間的距離為L=1.20m，則可求滑塊與木板間的動摩擦因數(shù) μ=
0.27
0.27
 （精確到0.01）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

光電計時器是一種研究物體運(yùn)動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖7甲所示，a、b分 別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物 體的擋光時間．現(xiàn)利用圖8乙所示的裝置來測量滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)，圖中木板固 定在水平面上，木板的左壁固定有一個處于鎖定狀態(tài)的壓縮輕彈簧，彈簧右端與滑塊接觸，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，現(xiàn)使彈簧解除鎖定，滑塊獲得一定的初速度后水平向右運(yùn)動，光電門1、2各自連接的計時器 顯示的擋光時間分別為t1=2.0×10-2s和t2=5.0×10-2s寬度為d=5.50cm，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8m/s2．
滑塊通過光電門1的速度V1=______m/s，通過光電門2的速度V2=______m/s．（精確到0.01m/S）（2分）
（1）若用米尺測量出兩個光電門之間的距離為L=1.20m，則可求滑塊與木板間的動摩擦因數(shù) μ=______ （精確到0.01）
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲，將一質(zhì)量為0.4 kg的足夠長的絕緣均勻細(xì)管置于光滑水平地面上，管的內(nèi)表面粗糙。有一質(zhì)量為0.1 kg、帶電荷量為0.1 C的帶正電小球沿細(xì)管軸線方向以一定速度向右進(jìn)入管內(nèi)，細(xì)管內(nèi)徑略大于球的直徑，空間存在如圖所示的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1 T（取g=10 m/s2）。

（1）當(dāng)細(xì)管固定時，在圖乙中畫出小球在管中運(yùn)動的初速度v0和最終穩(wěn)定速度vt的關(guān)系。（取水平向右為正方向）

（2）若細(xì)管不固定，帶電小球以20 m/s的初速度進(jìn)入管內(nèi)，且整個運(yùn)動過程中細(xì)管沒有離開地面，則系統(tǒng)最終產(chǎn)生的內(nèi)能為多少？

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年江西省吉安市高三（上）期末物理試卷（解析版） 題型：解答題

光電計時器是一種研究物體運(yùn)動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖7甲所示，a、b分 別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物 體的擋光時間．現(xiàn)利用圖8乙所示的裝置來測量滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)，圖中木板固 定在水平面上，木板的左壁固定有一個處于鎖定狀態(tài)的壓縮輕彈簧，彈簧右端與滑塊接觸，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，現(xiàn)使彈簧解除鎖定，滑塊獲得一定的初速度后水平向右運(yùn)動，光電門1、2各自連接的計時器 顯示的擋光時間分別為t1=2.0×10-2s和t2=5.0×10-2s寬度為d=5.50cm，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8m/s2．
滑塊通過光電門1的速度V1=______m/s，通過光電門2的速度V2=______m/s．（精確到0.01m/S）（2分）
（1）若用米尺測量出兩個光電門之間的距離為L=1.20m，則可求滑塊與木板間的動摩擦因數(shù) μ=______ （精確到0.01）

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