如圖所示，水平光滑絕緣軌道MN的左端有一個固定擋板，軌道所在空間存在E=4.0×102 N/C、水平向左的勻強電場．一個質(zhì)量m=0.10kg、帶電荷量q=5.0×10-5 C的滑塊（可視為質(zhì)點）從軌道上與擋板相距x1=0.20m的P點由靜止釋放，滑塊在電場力作用下向左做勻加速直線運動．當(dāng)滑塊與擋板碰撞后，滑塊沿軌道向右做勻減速直線運動，運動到與擋板相距x2=0.10m的Q點時，滑塊第一次速度減為零．若滑塊在運動過程中電荷量始終保持不變，求：
（1）滑塊沿軌道向左做勻加速直線運動的加速度的大��；
（2）滑塊從P點運動到擋板處的過程中，電場力所做的功；
（3）滑塊第一次與擋板碰撞過程中損失的機械能．

解：（1）設(shè)滑塊沿軌道向左做勻加速運動的加速度為a，此過程滑塊所受合外力為
F=qE=2.0×10-2 N
根據(jù)牛頓第二定律有 F=ma
解得a=0.20 m/s2．
（2）滑塊從P點運動到擋板處的過程中，電場力所做的功
W1=qEx1=4.0×10-3 J．
（3）根據(jù)功能關(guān)系可知，滑塊第一次與擋板碰撞過程中損失的機械能等于滑塊由P點運動到Q點過程中電場力所做的功，即
△E=qE（x1-x2）=2.0×10-3 J．
答：（1）滑塊沿軌道向左做勻加速直線運動的加速度的大小為a=0.20 m/s2；
（2）滑塊從P點運動到擋板處的過程中，電場力所做的功W1=qEx1=4.0×10-3 J；
（3）滑塊第一次與擋板碰撞過程中損失的機械能△E=qE（x1-x2）=2.0×10-3 J．
分析：（1）光滑絕緣的軌道沒有摩擦力，滑塊水平方向只受電場力作用，根據(jù)牛頓第二定律可以求出加速度的大小；
（2）根據(jù)功的定義，由滑塊在水平方向的位移和電場力求得；
（3）根據(jù)功能關(guān)系，與擋板碰撞過程中損失的機械能等于電場力作P到Q對滑塊所做的功．
點評：本題運用功能關(guān)系求解分析滑塊與擋板碰撞所損失的機械能△E，也可以根據(jù)動能定理分過程求解．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

精英家教網(wǎng)[選做題]本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答．若三題都做，則按A、B兩題評分．
A．（模塊3-3）
（1）下列說法正確的是
 

A．當(dāng)氣體被壓縮時，分子間距離變小，表現(xiàn)為斥力，所以必需用力才能壓縮
B．液晶并不是晶體，但具有晶體一樣的光學(xué)各向異性
C．迅速壓縮氣體時，氣體溫度一定升高
D．一滴油酸酒精溶液體積為V，在水面上形成的單分子油膜的面積為S，則油酸分子的直徑d=
VS

（2）（4分）已知鐵的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為N0．試求一塊邊長為d的正方形鐵塊中含有鐵原子的個數(shù)為
 
．
（3）如圖甲所示，筒形絕熱氣缸平放在水平面上，用絕熱的活塞封閉一部分氣體．活塞的橫截面積為S，質(zhì)量為m，外界大氣壓強恒為P0．活塞與氣缸之間無摩擦且不漏氣，氣缸內(nèi)有一個電阻絲可以給氣體加熱．現(xiàn)把氣缸立起來，如圖乙所示，發(fā)現(xiàn)活塞下降距離為h，則立起后氣缸內(nèi)氣體分子勢能
 
（填“變大”、“變小”或“不變”）；當(dāng)電阻絲通電后產(chǎn)生的熱量為Q時，活塞剛好回到原來的位置處于平衡，則在此過程中，氣體內(nèi)能增加了
 
．（用題中已知物理量符號表示）
B．（模塊3-4）
（1）下列說法正確的是：
 

A．全息照相利用了光的偏振原理
B．亮度相同的紫光與紅光不會發(fā)生干涉現(xiàn)象
C．X射線的比紫外線更容易發(fā)生干涉現(xiàn)象
D．地面上的人發(fā)現(xiàn)，坐在高速離開地球的火箭里的人新陳代謝變慢了，而火箭里的人發(fā)現(xiàn)地面上的人新陳代謝也變慢了．
（2）（4分）有一束復(fù)色光中含有兩種單色光，在真空中a光的波長大于b光的波長．若讓此復(fù)色光通過半圓形玻璃磚，經(jīng)過圓心O射向空氣，則下列四個光路圖中符合實際情況的有：
 

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（3）一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在t=0時刻波剛好傳播到x=6m處的質(zhì)點A，如圖所示，已知波的傳播速度為48m/s．請回答下列問題：
①從圖示時刻起再經(jīng)過
 
s，質(zhì)點B第一次處于波峰；
②寫出從圖示時刻起質(zhì)點A的振動方程：
 
．
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C．（模塊3-5）（1）下列說法正確的有
 

A．單色光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)，光子的能量不變
B．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾礦物的天然放射現(xiàn)象，從而揭示出原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)
C．當(dāng)氫原子核外電子從第3能級躍遷到第4能級時，氫原子一定吸收能量，電子的動能增大
D．在光電效應(yīng)實驗中，入射光強度越強，產(chǎn)生的光電子初動能就越大
（2）先完成下列核反應(yīng)方程，再回答題．1327Al+24He→1430Si+01n+
 
；
該核反應(yīng)所屬核反應(yīng)類型是
 

A．衰變            B．人工轉(zhuǎn)變            C．裂變
（3）光滑水平面上一個質(zhì)量為0.2kg的小球A，以3m/s的速度與另一個質(zhì)量為0.4kg的靜止小球B發(fā)生正碰，碰后小球A的速度大小變?yōu)?m/s，與原來速度方向相反，則在碰撞過程中，小球A的動量變化大小為
 
kg?m/s，碰后小球B的速度大小為
 
m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓柱形氣缸豎直固定的水平地面上，氣缸開口向上，一面積為的活塞密封了一定質(zhì)量的空氣，在活塞的上方豎直固定一支架，在支架的O點通過細線系一質(zhì)量為的球，球心到O點的距離為．活塞與支架的總質(zhì)量為，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?SUB>，大氣壓強，氣缸和活塞都是絕熱的．現(xiàn)將細線拉直到水平，穩(wěn)定后由靜止釋放球，當(dāng)球第一次運動到最低點時，活塞下降了且恰好速度為零，此時細線中的拉力為．求球由靜止釋放到第一次運動到最低點的過程中氣缸中的氣體增加的內(nèi)能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（14分）如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓柱形汽缸豎直固定在水平地面上，汽缸開口向上，一面積為0.01m2的活塞密封了一定的空氣，在活塞的上方豎直固定一支架，在支架的O點通過細線系一質(zhì)量為m=8kg的球，球心到O點的距離為L=2m．活塞與支架的總質(zhì)量為M=12kg，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?I>g=10m/s2，大氣壓強p=1.00×105Pa，汽缸和活塞都是絕熱的�，F(xiàn)將細線拉直到水平，穩(wěn)定后由靜止釋放球，當(dāng)球第一次運動到最低點時，活塞下降了h=0．2m且恰好活塞的速度為零，此時細線中的拉力為F=252N。求球由靜止釋放到第一次運動到最低點的過程中汽缸中的氣體增加的內(nèi)能E。

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓柱形汽缸豎直固定在水平地面上，汽缸開口向上，一面積為0．01m2的活塞封閉了一定空氣，在活塞的上方豎直固定一支架，在支架上的O點通過細線系一質(zhì)量為m=8kg的球，球心到O點的距離為L=2m�；钊c支架總質(zhì)量為M=12kg，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2，大氣壓強P=1．00×105p，汽缸是絕熱的�，F(xiàn)將細線拉直到水平，穩(wěn)定后由靜止釋放球，當(dāng)球第一次運動到最低點時，活塞下降了h=0．2m且速度恰好為零，此時細線中的拉力為F=252N，求球由靜止釋放到第一次運動到最低點的過程中汽缸中的氣體增加的內(nèi)能．（提示小球在達到最低點是機械能的減少等于汽缸中空氣內(nèi)能的增加）

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年高考物理大二輪復(fù)習(xí)與測試“練一練”：選考3-3（解析版） 題型：簡答題

(1)從分子動理論的角度看，對一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是________．

A．若保持體積不變而溫度升高，則壓強一定增大

B．若保持壓強不變而體積減小，則溫度一定升高

C．若將該氣體密閉在絕熱容器里，則壓縮氣體時氣體的溫度一定升高

D．可以在體積、溫度、壓強這三個物理量中只改變一個

(2)如圖所示，內(nèi)壁光滑的汽缸豎直放置在水平桌面上，汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，在活塞從A運動到B的過程中，氣體吸收熱量280 J，并對外做功120 J，氣體的內(nèi)能________(填“增加”或“減少”)了________J；若活塞在外力作用下從B返回到A，且返回A時溫度與原來在A處的溫度相同，此過程氣體放出熱量240 J，那么在返回的過程中________(填“氣體對外”或“外界對氣體”)做功________ J.

(3)某氣體的摩爾質(zhì)量為M、密度為ρ，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，求該氣體分子間的平均距離．

 

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