如圖17所示,絕緣水平面上的AB區(qū)域?qū)挾葹閐,帶正電、電量為q,質(zhì)量為m的小滑塊以大小為v0的初速度從A點進(jìn)入AB區(qū)域,當(dāng)滑塊運(yùn)動至區(qū)域的中點C時,速度大小為,從此刻起在AB區(qū)域內(nèi)加上一個水平向左的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E保持不變,并且AB區(qū)域外始終不存在電場.
(1)求滑塊受到的滑動摩擦力大小.
(2)若加電場后小滑塊受到的電場力與滑動摩擦力大小相等,求滑塊離開AB區(qū)域時的速度.
(3)要使小滑塊在AB區(qū)域內(nèi)運(yùn)動的時間到達(dá)最長,電場強(qiáng)度E應(yīng)滿足什么條件?并求這種情況下滑塊離開AB區(qū)域時的速度.
(1);(2);(3);
【解析】
(1)設(shè)滑塊所受滑動摩擦力大小為f,則滑塊從A點運(yùn)動至C點過程,由動能定理得
----①
代入解得: ------② (4分)
(2)假設(shè)最后滑塊從B點離開AB區(qū)域,則滑塊從C點運(yùn)動至B點過程,由動能定理得
-------③
將和和qE=f代入解得
------④
由于滑塊運(yùn)動至B點時還有動能,因此滑塊從B點離開AB區(qū)域,速度大小為,方向水平向右.
(4分)
(3)要使小滑塊在AB區(qū)域內(nèi)運(yùn)動的時間到達(dá)最長,必須使滑塊運(yùn)動至B點停下,然后再向左加速運(yùn)動,最后從A點離開AB區(qū)域.
滑塊從C點運(yùn)動至B點過程,由動能定理得
------------⑤
由②、⑤兩式可得電場強(qiáng)度
-----------⑥
滑塊運(yùn)動至B點后,因為qE=2f>f,所以滑塊向左加速運(yùn)動,從B運(yùn)動至A點過程,由動能定理得
-------⑦
由以上各式解得滑塊離開AB區(qū)域時的速度
(方向水平向左)----------(8)
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如圖所示,空間存在著由勻強(qiáng)磁場B和勻強(qiáng)電場E組成的正交的電、磁場,電場方向水平向左,磁場方向垂直紙面向里.有一帶負(fù)電荷的小球P,從正交電、磁場上方的某處自由落下,那么帶電小球開始進(jìn)入電、磁場后的一小段時間內(nèi)
A.一定做曲線運(yùn)動 B電場力一定會做功
C可能作勻速直線運(yùn)動 D可能作勻加速直線運(yùn)動
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NBA球賽中,籃球以10m/s的速度水平撞擊籃板后以8m/s的速度反向彈回,球與籃板接觸的時間0.1s,則籃球在水平方向的加速度大小為 ▲ ,方向 ▲ 。 (以籃球飛方向為正方向)
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兩個較大的平行板A、B相距為d,分別接在電壓為U的電源正負(fù)極上,開關(guān)S閉合時質(zhì)量為m,帶電量為-q的油滴恰好靜止在兩板之間,如圖6所示,在保持其他條件不變的情況下,將兩板非常緩慢地水平錯開一些,以下說法正確的是( )
A.油滴將向上運(yùn)動,電流計中的電流從b流向a
B.油滴將下運(yùn)動,電流計中的電流從a流向b
C.油滴靜止不動,電流計中的電流從a流向b
D.油滴靜止不動,電流計中無電流流過
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如圖12,平行板電容器的兩個極板與水平地面成一角度,兩極板與一直流電源相連。若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器,則在此過程中該粒子( )
A.所受重力與電場力平衡 B.電勢能逐漸增加
C.動能逐漸增加 D.做勻變速直線運(yùn)動
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如圖4,邊長為L均勻?qū)Ь制成的單匝正方形閉合線框abcd自磁場上方h高度處自由下落,剛進(jìn)入磁場時恰好做勻速直線運(yùn)動,F(xiàn)減小下落的高度h也能使線框在剛進(jìn)入磁場時就做勻速直線運(yùn)動,則可行的方案是
A.用同種規(guī)格的導(dǎo)線,做成邊長為2L的單匝線框
B.用同種規(guī)格的導(dǎo)線,做成邊長仍為L的雙匝線框
C.用同種材料但粗一些的導(dǎo)線,做成邊長仍為L的單匝線框
D.用密度相同但電阻率較小的導(dǎo)線,做成邊長為2L的單匝線框
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如果人或牲畜站在距離電線的落地點8~10 m以內(nèi)或雷雨天的大樹附近,就可能發(fā)生觸電事故,這種觸電叫作跨步電壓觸電。如圖9所示為跨步電壓的示意圖,若站在濕地上的某人兩腳間的距離為0.5 m,一只腳的電阻是300 Ω,人體軀干內(nèi)部的電阻為1000 Ω,濕地每米的電阻為100 Ω,并假設(shè)通過人體和濕地的總電流不變。則
A.若通過軀干的電流為0.1 A時,跨步電壓為135V
B.若通過軀干的電流為0.1 A時,通過人體和濕地的總電流有3.3A
C.若人的兩腳之間的距離增大到1.0 m,跨步電壓為170V
D.若人的兩腳之間的距離增大到1.0 m,通過人體的電流將增大到0. 3A
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某科技館中有一個展品,該展品密閉放在較暗處,有一個不斷均勻滴水的水龍頭(剛滴出的水滴速度為零).在平行光源的照射下,只要耐心地緩慢調(diào)節(jié)水滴下落時間間隔,在適當(dāng)?shù)那闆r下,參觀者可以觀察到一種奇特的現(xiàn)象:水滴好像都靜止在各自固定的位置不動(如圖中A、B、C、D所示,右邊數(shù)值的單位是cm).g取10 m/s2,要想出現(xiàn)這一現(xiàn)象,所用光源應(yīng)滿足的條件是( )
A. 持續(xù)發(fā)光的光源 B. 間歇發(fā)光,間隔時間為1.4s
C. 間歇發(fā)光,間隔時間為0.2s D. 間歇發(fā)光,間隔時間為0.14s
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某一時刻a、b兩物體以不同的速度經(jīng)過某一點,并沿同一方向做勻加速直線運(yùn)動,已知兩物體的加速度相同,則在運(yùn)動過程中( )
A.a、b兩物體速度之差保持不變 B.a、b兩物體速度之差與時間成正比
C.a、b兩物體位移之差與時間成正比 D.a、b兩物體位移之差與時間平方成正比
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