【題目】在傾角為θ的足夠長的絕緣斜面上,帶電的小物塊A和不帶電的絕緣小物塊B正分別沿斜面向上滑行。斜面處于范圍足夠大的勻強電場中,場強方向平行斜面向下。當A剛追上B時,物塊A的速度vA=1.8m/s,方向沿斜面向上,物塊B的速度恰為零,如圖所示。A追上B時發(fā)生第一次碰撞(碰撞過程經(jīng)歷時間極短,且無機械能損失,A的電荷也沒有轉移),碰后瞬間A的速度v1=0.6m/s,方向仍沿斜面向上;碰后經(jīng)0.60s,物塊A的速率變?yōu)?/span>v2=1.8m/s,在這0.60s時間內兩物塊沒有再次相遇。已知物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.15,質量mA=0.5kg,物塊B與斜面間的摩擦忽略不計,質量mB=0.25kg,勻強電場的場強 N/C,sinθ=0.6,cosθ=0.8,重力加速度g=10m/s2。求
(1)第一次相碰后物塊B的速率;
(2)物塊A所帶的電荷量;
(3)第一次相碰后0.60s內物塊A的電勢能的變化量.
【答案】(1)2.4 m/s(2)A帶負電,電荷量為(3)
【解析】
(1)設碰后瞬間B的速度為vB,由于A與B碰撞無機械能損失,則:
,
代入數(shù)據(jù)解得 =2.4 m/s
(2)碰后的0.6 s內,A的運動有兩種可能:①一直加速向上;②減速向上再加速向下。
第①種情況:碰撞后物塊B的加速度大小為m/s2,方向沿斜面向下。
物塊A的加速度大小為 m/s2
設經(jīng)時間第二次相遇,兩物塊位移相等,即
解得=0.45 s <0.6 s,不合題意,所以A的運動只能是第②種情況。
以沿斜面向下的方向為正,設物塊A碰撞后向上減速運動的加速度大小為a1,向下加速運動的加速度大小為a2,A受到的電場力為F,由題意得:
分別對上滑和下滑過程運用牛頓第二定律列方程:
上滑過程 ,
下滑過程
聯(lián)立以上方程解得 F=—0.6 N(另解F=—3.4 N舍棄)、m/s2、m/s2。
F為負值,表明電場力沿斜面向上,由此可知物塊A帶負電,電荷量為。
(3)物塊A上滑的位移大小為m,
下滑的位移大小為m,
故在0.60s時間內物塊A的總位移為m,方向向下。
電場力做功為:J,
物塊A的電勢能變化量J
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【題目】如圖所示,在P1、P2處各放一個等電荷量正點電荷,O點為P1、P2連線的中點。一帶正電的試探電荷從M點由靜止出發(fā),沿直線MON運動到N點,M、N關于O點對稱。下列各圖關于試探電荷速度v、電場強度E、電勢φ、電勢能Ep的描述正確的是( 。
A. B. C. D.
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【題目】電動勢為E. 內阻為r的電源與定值電阻R1、R2及滑動變阻器R連接成如圖所示的電路,當滑動變阻器的觸頭由中點滑向a端時,下列說法正確的是()
A. 定值電阻R2電功率增大 B. 電壓表和電流表讀數(shù)都減小
C. 通過滑動變阻器R中的電流增大 D. 電壓表的示數(shù)增大,電流表的示數(shù)減小
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【題目】某同學利用如圖(a)所示裝置探究求合力的方法,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細繩的結點,OB和OC為細繩。
①為了確定兩個分力的大小和方向,需要記錄的是_______;
A. 橡皮條原長
B. 結點O位置和兩細繩套的方向
C. 橡皮條伸長后的總長度
D. 兩個彈簧秤的讀數(shù)
②圖(b)是正確操作后在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的圖,其中F1和F2合力的理論值是_______(填“F”或“F’”);方向沿AO方向的是_______(填“F”或“F’”);
③圖(c)是某次實驗記錄的部分信息,其中合力F=2√3N,分力F1=2N,分力F2與合力F方向確定且二者夾角為30°,則F2的大小可能是_______ N。
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【題目】如圖所示,A板發(fā)出的電子經(jīng)加速后,水平射入水平放置的兩平行金屬板間,金屬板間所加的電壓為U,電子最終打在熒光屏P上,關于電子的運動,下列說法中正確的是( )
A. 滑動觸頭向右移動時,電子打在P上的位置上升
B. 滑動觸頭向左移動時,電子打在P上的位置上升
C. 電壓U增大時,電子從發(fā)出到打在P上的時間不變
D. 電壓U增大時,電子打在P上的速度大小不變
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【題目】如圖甲所示,靜止在光滑水平面上的長木板B(長木板足夠長)的左端放著小物塊A.某時刻,A受到水平向右的外力F作用,F隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示,即F=kt,其中k為已知常數(shù).若物體之間的滑動摩擦力Ff的大小等于最大靜摩擦力,且A、B的質量相等,則下列圖中可以定性地描述長木板B運動的v-t圖象的是
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【題目】如圖甲所示為某一小燈泡的U-I圖線,現(xiàn)將兩個這樣的小燈泡并聯(lián)再與一個4 Ω的定值電阻R串聯(lián),接在內阻為1 Ω、電動勢為5 V的電源兩端,如圖乙所示,則( )
A.通過每盞小燈泡的電流強度為0.2 A,此時每盞小燈泡的電功率為0.6 W
B.通過每盞小燈泡的電流強度為0.3 A,此時每盞小燈泡的電功率為0.6 W
C.通過每盞小燈泡的電流強度為0.2 A,此時每盞小燈泡的電功率為0.26 W
D.通過每盞小燈泡的電流強度為0.3 A,此時每盞小燈泡的電功率為0.4 W
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【題目】如圖所示,人在岸上拉船,已知船的質量為m,水的阻力恒為Ff,當輕繩與水平面的夾角為θ時,船的速度為v,此時人的拉力大小為F,則此時( )
A. 人拉繩行走的速度為vcos θ
B. 人拉繩行走的速度為v/cos θ
C. 船的加速度為
D. 船的加速度為
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【題目】某質點做勻變速直線運動的位移x與時間t的關系式為x=7t+5t2,x與t單位是m和s,則該質點
A. 第1s內的位移是12m
B. 前2s內的平均速度是34m/s
C. 任意相鄰1s內的位移差都是10m
D. 任意ls內的速度增量都是10m/s
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