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【題目】如圖所示,不導電的平板小車C足夠長,上表面光滑,放在光滑水平面上,車的右端有擋板(擋板固定在車上),車的質量(包括擋板) ,今在靜止的平板車上放一個帶電量+q、質量為的小物塊A,與擋板的距離為2L,絕緣小物塊B(不帶電)的質量放在A和擋板的正中央,現(xiàn)在整個空間加上一個水平向右的勻強電場、場強大小為,物塊A由靜止開始向右運動,與B發(fā)生的是彈性碰撞,且B以一定速度沿平板向右與C車的擋板相碰,碰后小車的速度等于碰前物塊B速度的二分之一.求

1A第一次和B相碰后A的速度大小和方向.

2A第二次和B相碰前A的速度大。

3)從B第一次與C車的擋板相碰到A第二次與B相碰的時間內,電場力對A做了多少功?

【答案】1,方向向左;(2;(3.

【解析】試題分析:(1)AB碰撞前只有電場力做功,由動能定理求出碰前A的速度;AB發(fā)生彈性碰撞,由動量守恒和能量守恒即可求解;(2BC發(fā)生碰撞,由動量守恒可求出碰后B的速度由動能定理求A再次與B碰前的速度;(3B向右做勻速運動與C碰撞的這段時間內,A先向左做減速運動,再向右做勻加速運動由此求A運動的位移,再根據電場力做功的公式求電場力做的功.

1AB碰撞前,只有電場力做功

由動能定理得

解得:

AB的碰撞為彈性碰撞,故動量能量均守恒:

由動量守恒得:

由能量守恒得

聯(lián)立解得:

即:A的速度大小為,方向向左

2碰后,B向右做勻速直線運動,與C相碰

BC碰撞過程中由動量守恒得

代入上式得

說明B停在最右端,則A要與B發(fā)生第二次碰撞,A要再向右運動的距離為L

則對A分析,由動能定理: ,解得

即:A第二次碰B前的速度為

3)對B分析:勻速運動時間為

A分析:

則有:

所以電場力對A做的功為:

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為某住宅區(qū)的應急供電系統(tǒng),由交流發(fā)電機和副線圈匝數(shù)可調的理想降壓變壓器組成發(fā)動機中矩形線圈所圍的面積為S,匝數(shù)為N,電阻不計,它可繞水平軸OO在磁感應強度為B的水平勻強磁場中以角速度ω勻速轉動.矩形線圈通過滑環(huán)連接降壓變壓器,滑動觸頭P上下移動時可改變輸出電壓,R0表示輸電線的電阻.不計交流發(fā)電機與降壓變壓器原線圈間導線電阻,以線圈平面與磁場平行時為計時起點,下列判斷正確的是( 。

A. 發(fā)電機線圈感應電動勢的瞬時值表達式為e=NBSωcosωt

B. 當滑動觸頭P向下移動時,變壓器原線圈兩端的電壓將升高

C. 若發(fā)電機線圈某時刻處于圖示位置,變壓器原線圈的電流瞬時值為零

D. 當用電量增加時,為使用戶電壓保持不變,滑動觸頭P應向上滑動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質量為m2=2Kg的長木板A放在水平面上,與水平面之間的動摩擦系數(shù)為0.4;物塊B(可看作質點)的質量為m1=1Kg,放在木板A的左端,物塊B與木板A之間的摩擦系數(shù)為0.2.現(xiàn)用一水平向右的拉力F作用在木板A的右端,讓木板A和物塊B一起向右做勻加速運動。當木板A和物塊B的速度達到2 m/s時,撤去拉力,物塊B恰好滑到木板A的右端而停止滑動,最大靜摩擦力等于動摩擦力,g=10m/s2,求:

1)要使木板A和物塊B不發(fā)生相對滑動,求拉力F的最大值

2)撤去拉力后木板A的滑動時間

3)木板A的長度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,厚度為h,寬度為d的導體板放在垂直于它的磁感應強度為B的勻強磁場中,當電流通過導體時,在導體板的上側面A和下側面A之間會產生電勢差,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應.實驗表明,當磁場不太強時,電勢差U、電流IB的關系為,式中的比例系數(shù)k稱為霍爾系數(shù).霍爾效應可解釋如下:外部磁場的洛倫茲力使運動的電子聚集在導體板的一側,在導體板的另一側會出現(xiàn)多余的正電荷,從而形成橫向電場.橫向電場對電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力.當靜電力與洛倫茲力達到平衡時,導體板上下兩側之間就會形成穩(wěn)定的電勢差.設電流I是由電子的定向流動形成的,電子的平均定向速度為v,電荷量為e,回答下列問題:

(1)達到穩(wěn)定狀態(tài)時,導體板上側面A的電勢________下側面A的電勢(高于”“低于等于”).

(2)電子所受的洛倫茲力的大小為________.

(3)當導體板上下兩側之間的電勢差為U時,電子所受靜電力的大小為________.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,彈簧的一端固定在豎直墻上,質量為m的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上,底部與水平面平滑連接,一個質量也為m的小球從槽高h處由靜止開始自由下滑(

A. 在下滑過程中,小球和槽之間的相互作用力對槽不做功

B. 在下滑過程中,小球和槽組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒

C. 被彈簧反彈后,小球和槽都做速率不變的直線運動

D. 被彈簧反彈后,小球能回到槽高h處

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【題目】如圖所示,某光學儀器由橫截面為等腰直角三角形的玻璃磚ABC和以BC為直徑的半圓形玻璃磚BDC組成。一束平行單色光垂直整個AB面入射,在AC面發(fā)生全反射,然后經BC射人半圓形玻璃磚,有光在BDC圓周上的部分弧上射出。已知半圓形玻璃磚的半徑為R=3m,單色光在半圓形玻璃磚中的折射率,求:

i等腰直角三角形玻璃磚的折射率應滿足什么條件?

ii光在BDC圓周上能射出的那部分弧長。

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【題目】如圖所示,長為L、板間距離為d的平行板電容器水平放置,電容器充電后與電源斷開,現(xiàn)將兩質量相等的帶電粒子a、b 分別從兩極板的中心線、上極板的邊緣處同時沿水平方向射入電場,兩粒子恰好能在距下極板為P點處相遇。若不考慮粒子的重力和兩粒子間的相互作用,則下列說法中正確的是()

A. b所帶的電荷量是a3

B. 相遇時,b的動能變化量是a9

C. 相遇時,a在水平方向上運動的距離為L/6

D. 若僅將下極板向下移動一小段距離,則兩粒子仍能在P點相遇

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【題目】如圖甲所示,一邊長L=2.5 m、質量m=0.5 kg的正方形金屬線框,放在光滑絕緣的水平面上,整個裝置放在方向豎直向上、磁感應強度B=0.4 T的勻強磁場中,它的一邊與磁場的邊界MN重合,在水平力F作用下由靜止開始向左運動,經過5 s線框被拉出磁場,測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖象如圖乙所示。在金屬線框被拉出的過程中:

(1)求通過線框截面的電荷量及線框的電阻;

(2)已知在這5 s內力F做功1.08 J,那么在此過程中,線框產生的焦耳熱是多少?

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【題目】圖甲所示為交流發(fā)電機的原理圖,其矩形線圈繞垂直于磁場的固定軸OO′勻速轉動,勻強磁場的方向水平向右,圖乙是穿過矩形線圈的磁通量φ隨時間t變化的圖象,矩形線圈的內阻r=1Ω,定值電阻R=1Ω,理想交流電壓表V的示數(shù)1V,下列說法正確的是( 。

A. 0.01s時刻,電路中電流的瞬時值為2A

B. 0.015s時刻,R兩端電壓的瞬時值為0

C. 電阻R消耗的熱功率為2W

D. 發(fā)電機電動勢e隨時間t變化的規(guī)律e=2sin100πt(V)

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