1.如圖所示,在真空中足夠大的絕緣水平面上,有一個(gè)質(zhì)量m=0.20kg,所帶電荷量為q=2.0×10-6 C的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài).從t=0時(shí)刻開始,在水平面上方空間加一個(gè)范圍足夠大、水平向右E=3.0×105N/C的勻強(qiáng)電場,使小物塊由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動.當(dāng)小物塊運(yùn)動1.0s時(shí)撤去該電場.已知小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.10,(g=10m/s2).求:
(1)小物塊運(yùn)動1.0s時(shí)速度v的大;
(2)小物塊運(yùn)動2.0s過程中位移x的大。
(3)小物塊運(yùn)動過程中電場力對小物塊所做的功W.

分析 (1)有牛頓第二定律求的加速度,有速度時(shí)間公式求的速度;
(2)在電場力作用下有運(yùn)動學(xué)公式求的位移,當(dāng)撤去電場力后有牛頓第二定律求的加速度,在有運(yùn)動學(xué)公式求的位移即可
(3)根據(jù)W=qEx即可求的電場力做功

解答 解:(1)小物塊受電場力和滑動摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律有qE-μmg=ma1
${a}_{1}=\frac{qE-μmg}{m}=\frac{2×1{0}^{-6}×3×1{0}^{5}-0.1×0.2×10}{0.2}$m/s2=2m/s2
根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式t1=1.0s時(shí)小物塊的速度大小有:
v1=a1t1=2×1m/s                                           
(2)小物塊t1=1.0s內(nèi)位移的大小${x}_{1}=\frac{1}{2}{a}_{1}{{t}_{1}}^{2}=\frac{1}{2}×2×{1}^{2}m=1.0$m  
撤去電場后小物塊做勻減速運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律有μmg=ma2
${a}_{2}=μg=1m/{s}^{2}$
小物塊t2=1.0s內(nèi)的位移${x}_{2}={v}_{1}{t}_{2}-\frac{1}{2}{a}_{2}{{t}_{2}}^{2}=2×1-\frac{1}{2}×1×{1}^{2}m=1.5m$
小物塊運(yùn)動2.0s位移大小x=x1+x2=2.5m
(3)小物塊運(yùn)動過程中電場力對小物塊所做的功
W=qEx1=0.60J
答:(1)小物塊運(yùn)動1.0s時(shí)速度v的大小為2m/s;
(2)小物塊運(yùn)動2.0s過程中位移x的大小為2.5m;
(3)小物塊運(yùn)動過程中電場力對小物塊所做的功W為0.60J

點(diǎn)評 該題解答的關(guān)鍵是對小物體進(jìn)行正確的受力分析,了解小物體的運(yùn)動過程,利用好牛頓第二定律求加速是解題的關(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:選擇題

11.如圖所示,東方時(shí)代超市為了方便顧客安裝了智能化的自動扶梯(無臺階).為了節(jié)約能源,在沒有乘客乘行時(shí),自動扶梯以較小的速度勻速運(yùn)行,當(dāng)有乘客乘行時(shí)自動扶梯經(jīng)過先加速再勻速兩個(gè)階段運(yùn)行.則電梯在運(yùn)送乘客的過程中( 。
A.乘客對扶梯的作用力始終豎直向下B.扶梯對乘客的作用力始終豎直向上
C.乘客經(jīng)歷先超重再失重D.乘客始終受摩擦力作用

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.某課外興趣小組用銅片和鋅片插入蘋果中,組成了一個(gè)蘋果電池,并用“測定電動勢和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)方法測定該蘋果電池的電動勢和內(nèi)電阻.

(1)實(shí)驗(yàn)前,甲同學(xué)利用調(diào)好的多用電表歐姆“×100”檔來粗測該蘋果電池的內(nèi)阻.測量結(jié)果如圖甲所示.他這樣做是否正確?若正確,請讀出其內(nèi)阻值;若不正確,請說明理由.不正確 水果電池為電源,歐姆表不能電源的內(nèi)阻.
(2)乙同學(xué)設(shè)計(jì)好測量電路,選擇合適的器材,得到蘋果電池兩端的電壓U和流過它的電流I的幾組數(shù)據(jù),如下表所示.
數(shù)據(jù)序號123456
U/V0.850.810.750.680.620.54
I/mA0.140.180.240.320.360.48
①請根據(jù)第2組和第5組數(shù)據(jù)計(jì)算得到該蘋果電池的電動勢E=1.00V;內(nèi)電阻r=1.06kΩ.(結(jié)果保留兩位小數(shù)).
②除蘋果電池、電壓表、電流表、電鍵、導(dǎo)線若干外,可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材有:滑動變阻器R1(阻值0~10Ω);電阻箱R2(阻值0~9999.9Ω),該電路中可變電阻應(yīng)選擇R2(選填R1或R2
②請選擇合適器材用鉛筆劃線代替導(dǎo)線將圖乙中實(shí)物連接完整.

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9.如圖所示,質(zhì)量為m的木塊放在質(zhì)量為M的木板上,一起減速向右滑行,木板與地面間動摩擦因數(shù)為μ1,木塊與木板間動摩擦因數(shù)為μ2,木塊與木板相對靜止,木板受到地面的摩擦力為f1,木板受到木塊的摩擦力為f2,則( 。
A.f11 Mg  f21 mgB.f11(M+m)g  f21 mg
C.f11Mg   f22mgD.f11(M+m)g   f22 mg

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.丹麥物理學(xué)家奧斯特在1820年發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),奧斯特在實(shí)驗(yàn)中,將直導(dǎo)線沿南北方向水平放置,指針靠近直導(dǎo)線,下列結(jié)論正確的是( 。
A.把小磁針放在導(dǎo)線的延長線上,通電后小磁針會轉(zhuǎn)動
B.把小磁針平行地放在導(dǎo)線的下方,通電后小磁針不會立即發(fā)生轉(zhuǎn)動
C.把小磁針平行地放在導(dǎo)線的下方,給導(dǎo)線通以恒定電流,然后逐漸增大導(dǎo)線與小磁針之間的距離,小磁針轉(zhuǎn)動的角度(與通電前相比)會逐漸增大
D.把黃銅針(用黃銅制成的指針)平行地放在導(dǎo)線的下方,通電后黃銅針一定會轉(zhuǎn)動

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6.如圖所示,空間存在著與圓臺母線垂直向外的磁場,各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,圓臺母線與豎直方向的夾角為θ,一個(gè)質(zhì)量為m、半徑為r的勻質(zhì)金屬環(huán)位于圓臺底部.環(huán)中維持恒定的電流I不變,圓環(huán)由靜止向上運(yùn)動,經(jīng)過時(shí)間t后撤去該恒定電流并保持圓環(huán)閉合,圓環(huán)全程上升的最大高度為H.已知重力加速度為g,磁場的范圍足夠大.在圓環(huán)向上運(yùn)動的過程中,下列說法正確的是( 。
A.在時(shí)間t內(nèi)安培力對圓環(huán)做功為mgH
B.圓環(huán)運(yùn)動的最大速度為$\frac{2πBLrtcosθ}{m}$-gt
C.圓環(huán)先做勻加速運(yùn)動后做勻減速運(yùn)動
D.圓環(huán)先有擴(kuò)張后有收縮的趨勢

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13.如圖,兩方向相同的直線電流P、Q,若Ip>Iq,P、Q受到安培力大小分別 為F1和F2,則P和Q( 。
A.相互吸引.F1>F2B.相互排斥.F1>F2C.相互排斥.F1=F2D.相互吸引.F1=F2

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10.用直流電源(內(nèi)阻不計(jì))、電阻箱、單刀雙擲開關(guān)、導(dǎo)線若干,在如圖所示的電路上,完成測多用電表直流2.5V檔內(nèi)阻RV的實(shí)驗(yàn).在不拆卸電路的情況下,完成相關(guān)操作:
①在使用多用電表前,發(fā)現(xiàn)指針不在左邊“0”刻度線處,應(yīng)先調(diào)整圖中多用電表的A(選填“A”、“B”或“C“).
②將多用電表選擇開關(guān)旋到直流2.5V檔,把開關(guān)S打向b(填“a”或“b”),電表示數(shù)如圖所示U1,斷開開關(guān)S.
③適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為R,把開關(guān)S打向a(選填“a”或“b”),讀出并記錄電表示數(shù)U2
④求得RV=$\frac{{U}_{2}R}{{U}_{1}-{U}_{2}}$(用以上測得的物理量U1、U2、R表示)
⑤若考慮電源內(nèi)阻,用此法測得的RV偏大(填“大”或“小”)

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14.如圖所示,重力為G的某消防員靜止在豎直的兩墻壁之間,若消防員的腿長和墻壁之間的寬度之比為5:8,墻壁對每條腿的總作用力恰沿著人腿方向,則墻壁對每條腿的彈力大小為( 。
A.$\frac{2G}{3}$B.$\frac{3G}{4}$C.$\frac{4G}{5}$D.$\frac{5G}{6}$

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