3.如圖所示,在絕緣水平面上,O點右側(cè)有一勻強電場,電場方向水平向左,一帶正電的小滑塊以速度v=0.6m/s從O點進入勻強電場,向右運動最遠(yuǎn)到達P點,O、P間的距離L=0.06m,小滑塊的質(zhì)量為m=1×10-3kg,帶電量為q=2×10-5C,小滑塊與水平面的動摩擦因數(shù)為0.1,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)O、P兩點間的電勢差UOP
(2)小滑塊最后停在何處?
(3)滑塊從O點進入電場到最后停止運動用了多少時間?

分析 (1)從O到P根據(jù)動能定理即可求得OP電勢差
(2)從P向左運動根據(jù)動能定理求的運動的距離,即可判斷停止的位置
(3)利用牛頓第二定律分別求的向左減速,向右加速和減速的加速度,根據(jù)運動學(xué)公式求的是啊集

解答 解:(1)從O到P由動能定理可得:
$q{U}_{OP}-μmgL=0-\frac{1}{2}m{v}^{2}$
代入數(shù)據(jù)解得:UOP=-6V
(2)滑塊向左運動根據(jù)動能定理可得:
qUPO-μmgx=0-0
代入數(shù)據(jù)解得:x=0.12m
故最終靜止在O點的左側(cè)距O點為:△x=x-L=0.06m
(3)勻強電場的場強為:E=$\frac{{U}_{PO}}{L}=\frac{6}{0.06}=100V/m$
向右運動的加速度為:${a}_{1}=\frac{μmg+qE}{m}=3m/{s}^{2}$
在OP段向左的加速度為:${a}_{2}=\frac{qE-μmg}{m}=1m/{s}^{2}$
在O點左側(cè)的加速度為:${a}_{3}=\frac{-μmg}{m}=-1m/{s}^{2}$
故減速向右運動的時間為t1:$L=\frac{1}{2}{{a}_{1}t}_{1}^{2}$,
代入數(shù)據(jù)解得:t1=0.2s
向右加速運動的時間為t2,$L=\frac{1}{2}{{a}_{2}t}_{2}^{2}$,
代入數(shù)據(jù)解得:t2=0.35s
達到的速度為:v=a2t2=0.35m/s
通過O點繼續(xù)向左運動的時間為:${t}_{3}=\frac{0-v}{{a}_{3}}=0.35s$
故經(jīng)歷的總時間為:t=t1+t2+t3=0.9s
答:(1)O、P兩點間的電勢差UOP為-6V
(2)小滑塊最后停在距O點0.06m處
(3)滑塊從O點進入電場到最后停止運動用了0.9s

點評 本題主要考查了動能定理及牛頓第二定律,分清小滑塊的運動過程是解決本題的關(guān)鍵

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與質(zhì)量為m的圓環(huán)相連,圓環(huán)套在傾斜的粗糙固定桿上,桿與水平面之間的夾角為α,圓環(huán)在A處時彈簧豎直且處于原長.將圓環(huán)從A處靜止釋放,到達C處時速度為零.若圓環(huán)在C處獲得沿桿向上的速度v,恰好能回到A.已知AC=L,B是AC的中點,彈簧始終在彈性限度之內(nèi),重力加速度為g,則( 。
A.下滑過程中,環(huán)受到的合力不斷減小
B.下滑過程中,環(huán)與桿摩擦產(chǎn)生的熱量為$\frac{1}{4}$mv2
C.從C到A過程,彈簧對環(huán)做功為mgLsinα-$\frac{1}{4}$mv2
D.環(huán)經(jīng)過B時,上滑的速度大于下滑的速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.某列火車以v0=10m/s的速度沿平直鐵路行駛,某時刻關(guān)閉動力,此后火車做勻減速運動,當(dāng)速度減為v=5m/s時前進150m.求:
(1)火車減速運動的加速度大;
(2)關(guān)閉動力后,歷時30s火車前進的距離.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.用作圖法分別畫出圖中的未知的分力.(虛線所示為力的方向)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.氫氣球重10N,所受空氣浮力為16N,由于受到水平風(fēng)力,使系氫氣球的輕繩和水平地面成α=60°角而靜止,如圖所示.求:
(1)繩子的拉力;
(2)氣球受到的水平風(fēng)力;
(3)若要維持繩與水平地面的夾角不變,則風(fēng)力應(yīng)沿什么方向吹,風(fēng)力才最。孔钚≈凳嵌嗌?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.小華同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置來測定物體與滑板間的滑動摩擦力.下列關(guān)于用這種裝置做實驗的說法中,你認(rèn)為正確的是(  )
A.必須調(diào)節(jié)托盤中重物的重量,確;遄鰟蛩龠\動
B.不一定要使滑板做勻速運動,但必須要用恒力拉滑板
C.托盤中放的重物越重,滑板運動得越快,彈簧秤讀數(shù)越大
D.只要沿滑板方向拉動滑板,無論滑板做什么運動,彈簧稱的讀數(shù)都相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.用彈簧秤拉著一個物體的水平支持面上勻速運動,彈簧秤的示數(shù)是0.4N,然后二者做勻加速運動,彈簧秤的示數(shù)是2.1N,測得加速度為0.85m/s2,這個物體的質(zhì)量有多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,某次舉重比賽中,某運動員所抓舉的杠鈴的質(zhì)量不變,而兩手臂間的夾角變大,當(dāng)舉起保持穩(wěn)定時,兩手臂的用力F1的大小變化情況為( 。
A.增大B.不變C.減小D.不能確定

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖所示,把重10N的物體放在β=37°的斜面上,物體的一端與固定于斜面上的輕彈簧相連接,整個裝置靜止.彈簧勁度系數(shù)k=200N/m.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8
(1)若斜面光滑,則彈簧的伸長量是多少?
(2)若物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,則彈簧的形變量范圍是多少?(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案