19.在一個(gè)水平面上建立x軸,在過原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小E=6×105N/C,方向與x軸正方向相同,在O處放一個(gè)帶電量q=-5×10-8C,質(zhì)量m=10g的絕緣物塊,物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v0=2m/s,如圖所示,求物塊最終停止時(shí)離0點(diǎn)的距離(g取10m/s2

分析 由于電場(chǎng)力大于摩擦力,當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到沿x軸正方向離O點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離時(shí)又返回向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),對(duì)返回的過程運(yùn)用動(dòng)能定理,求出物塊最終停止時(shí)的位置.

解答 解:物塊向右運(yùn)動(dòng)時(shí),受滑動(dòng)摩擦力f=μmg=0.02N,方向向左,電場(chǎng)力F=qE=0.03N,方向向左,物塊做勻減速運(yùn)動(dòng),
設(shè)右行減速至0物塊通過位移為x1,由動(dòng)能定理得:-(F+f)x1=0-$\frac{1}{2}$mv02
由于F>f,物塊減速至0后將先反向加速,出電場(chǎng)后,只受摩擦力,將再次減速為零.
設(shè)出場(chǎng)后,物體位移為x2,由動(dòng)能定理:Fx1-f(x1+x2)=0-0,
解得:x2=0.2m,所以物塊最后停在離O點(diǎn)左側(cè)0.2m處.
答:物塊最終停止時(shí)的位置在O點(diǎn)左側(cè)0.2m處.

點(diǎn)評(píng) 本題涉及力在空間的累積效果,優(yōu)先考慮動(dòng)能定理.對(duì)于動(dòng)能定理的應(yīng)用,關(guān)鍵要選擇研究的過程,分析受力情況,確定外力做的總功.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.以54km/h的速度行駛的火車,因故需要在中途停車,如果停留的時(shí)間是一分鐘,剎車引起的加速度大小是0.3m/s2,啟動(dòng)產(chǎn)生的加速度大小是0.5m/s2,求:
(1)剎車時(shí)火車與車站的距離;
(2)作出此火車運(yùn)動(dòng)的v-t圖象;
(3)火車因臨時(shí)停車所延誤的時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,在豎直平面內(nèi)的固定光滑元軌道的最高點(diǎn)有一個(gè)光滑的小孔,質(zhì)量為m的小環(huán)套在圓軌道上,用細(xì)線通過小孔系在環(huán)上,緩慢 拉動(dòng)細(xì)線,使環(huán)沿軌道上移,在移動(dòng)過程中拉力F和軌道對(duì)小環(huán)的作用力FN的大小變化情況是( 。
A.F不變,F(xiàn)N增大B.F不變,F(xiàn)N不變C.F減小,F(xiàn)N不變D.F增大,F(xiàn)N增大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.一小球做加速直線運(yùn)動(dòng),在第1s內(nèi)通過1m,在第2s內(nèi)通過2m,在第3s內(nèi)通過3m,在第4s內(nèi)通過4m.下面有關(guān)小球的運(yùn)動(dòng)情況的描述中,錯(cuò)誤的一項(xiàng)是( 。
A.小球在這4s內(nèi)的平均速度是2.5m/s
B.小球在第3s和第4s這兩秒內(nèi)的平均速度是3.5 m/s
C.小球在這4s內(nèi)可能做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
D.小球在這4s內(nèi)的加速度可能為1m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖所示的s-t圖象和v-t圖象中,給出的四條曲線1、2、3、4,分別代表四個(gè)不同物體的運(yùn)動(dòng)情況,關(guān)于它們的物理意義,下列描述正確的是( 。
A.曲線1表示物體做曲線運(yùn)動(dòng)
B.s-t圖象中,t1時(shí)刻v1>v2
C.v-t圖象中0至t3時(shí)間內(nèi)物體3和物體4的平均速度大小相等
D.兩圖象中,t2、t4時(shí)刻分別表示物體2、4開始反向運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律,請(qǐng)回答下列有關(guān)此實(shí)驗(yàn)的問題:

(1)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備了圖甲中所示的實(shí)驗(yàn)裝置及下列輔助器材:
A.交流電源、導(dǎo)線   B.天平(含配套砝碼)   C.秒表   D.刻度尺    E.細(xì)線、砂和小砂桶
其中不必要的器材是C(填代號(hào)).
(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在小車拖動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn)跡,以此記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況.其中一部分紙帶上的點(diǎn)跡情況如圖乙所示,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔T=0.02s,測(cè)得A點(diǎn)到B、C點(diǎn)的距離分別為x1=5.99cm、x2=13.59cm,則在打下點(diǎn)跡B時(shí),小車運(yùn)動(dòng)的速度vB=0.680m/s;小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a=1.61m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(3)在驗(yàn)證“質(zhì)量一定,加速度a與合外力F的關(guān)系”時(shí),某學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖丙所示的a-F圖象,其中圖線不過原點(diǎn)的原因是平衡摩擦力過度,圖線在末端彎曲的原因是砂和砂桶的質(zhì)量太大.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.一束初速度不計(jì)的電子在經(jīng)U的加速電壓加速后,在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖所示,若板間距離d,板長l,偏轉(zhuǎn)電極邊緣到熒光屏的距離為L,偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)只存在于兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電極之間.已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,求:
(1)電子離開加速電場(chǎng)是的速度大小;
(2)電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間;
(3)要使電子能從平行板間飛出,兩個(gè)極板上能加的最大電壓U?
(4)電子最遠(yuǎn)能夠打到離熒光屏上中心O點(diǎn)多遠(yuǎn)處?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖甲所示,在兩極板a、b的對(duì)稱軸線上有一靜止的電子,當(dāng)在a、b之間加上如圖乙所示的變化電壓時(shí)(開始時(shí)a板帶正電),電子的運(yùn)動(dòng)情況是(不計(jì)重力,板間距離足夠大)( 。
A.電子先向a板運(yùn)動(dòng),再返回一直向b板運(yùn)動(dòng)
B.電子在兩板間做周期性往返運(yùn)動(dòng),每個(gè)周期后都要向b板逐漸靠近
C.電子在兩板間做周期性往返運(yùn)動(dòng),每個(gè)周期的位移都為零
D.當(dāng)時(shí)間是0.1秒的奇數(shù)倍時(shí),電子偏離對(duì)稱軸的距離最大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.如圖所示,帶正電的粒子以一定的初速度v0沿兩板的中線進(jìn)入水平放置的平行金屬板內(nèi),恰好沿下板的邊緣飛出.已知板長為L,板間距離為d,板間電壓為U,帶電粒子的電荷量為q,粒子通過平行金屬板的時(shí)間為t(不計(jì)粒子的重力),則(  )
A.在后$\frac{t}{2}$時(shí)間內(nèi),電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功為$\frac{Uq}{4}$
B.在前$\frac{t}{2}$時(shí)間內(nèi),電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功為$\frac{3Uq}{8}$
C.粒子的出射速度偏轉(zhuǎn)角滿足tanθ=$\frac6iqkmg4{L}$
D.粒子前$\fracwmyoouc{4}$和后$\fracsucgagm{4}$的過程中,粒子動(dòng)能的增加量相等

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