8．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶有電荷量為-q的小物體，可以在水平軌道Ox上運(yùn)動(dòng)，O端有一與軌道垂直的固定墻．軌道處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向沿Ox軸正方向，小物體以速度v0從距固定墻x0處沿Ox軌道運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)受到大小不變的摩擦力Ff作用，且Ff＜qE．設(shè)小物體與墻碰撞時(shí)不損失機(jī)械能，且電荷量保持不變，則它在停止運(yùn)動(dòng)前所通過(guò)的總路程x=$\frac{2qE{x}_{0}+m{{v}_{0}}^{2}}{2{F}_{f}}$．

分析 由于Ff＜qE，物體最終停止在固定墻處；在整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，阻力一直做負(fù)功，電場(chǎng)力最終做正功，根據(jù)動(dòng)能定理求出通過(guò)的總路程．

解答 解：電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，滑動(dòng)摩擦力始終做負(fù)功，由動(dòng)能定理得：
qEx0-Ffx=0-$\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$，
解得x=$\frac{2qE{x}_{0}+m{{v}_{0}}^{2}}{2{F}_{f}}$．
故答案為：$\frac{2qE{x}_{0}+m{{v}_{0}}^{2}}{2{F}_{f}}$．

點(diǎn)評(píng) 物塊經(jīng)過(guò)若干次碰撞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)最后停止，只能通過(guò)動(dòng)能定理求運(yùn)動(dòng)的總路程；注意克服摩擦力做功等于摩擦力乘以相對(duì)路程，電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

18．如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌P、Q相距L=0.1m，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ=37°，導(dǎo)軌上端接有如圖所示的電路，直流電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻r=0.2Ω，水平放置的平行金屬板電容器兩極板間距d=0.01m，將長(zhǎng)L=0.1m、質(zhì)量m1=0.02kg，電阻R=0.4Ω的金屬桿ab垂直于導(dǎo)軌P、Q放置在導(dǎo)軌上，同時(shí)在金屬桿ab所在空間加上方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（方向?yàn)闃?biāo)出），當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電容器兩極板間有一質(zhì)量m2=4×10-7kg、電荷量q=2×10-8C的帶負(fù)電微粒恰好靜止平衡，且金屬桿ab也靜止在導(dǎo)軌上，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2）求；
（1）電容器兩極板間電勢(shì)差U的大�。�
（2）電源電動(dòng)勢(shì)E的大��；
（3）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與方向．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

19．如圖1所示，一質(zhì)量m=0.10kg、電阻R=0.10Ω的矩形金屬框abcd由靜止開始釋放，豎直向下進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)．已知磁場(chǎng)方向垂直紙面向內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T，金屬框?qū)扡=0.20m，開始釋放時(shí)ab邊與磁場(chǎng)的上邊界重合．經(jīng)過(guò)時(shí)間t1，金屬框下降了h1=0.50m，金屬框中產(chǎn)生了Q1=0.45J的熱量，取g=10m/s2．
（1）求經(jīng)過(guò)時(shí)間t1時(shí)金屬框速度v1的大小以及感應(yīng)電流的大小和方向；
（2）經(jīng)過(guò)時(shí)間t1后，在金屬框上施加一個(gè)豎直方向的拉力，使它作勻變速直線運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過(guò)時(shí)間t2=0.1s，又向下運(yùn)動(dòng)了h2=0.12m，求金屬框加速度的大小以及此時(shí)拉力的大小和方向（此過(guò)程中cd邊始終在磁場(chǎng)外）．
（3）t2時(shí)間后該力變?yōu)楹愣ɡ�，又�?jīng)過(guò)時(shí)間t3金屬框速度減小到零后不再運(yùn)動(dòng)．求該拉力的大小以及t3時(shí)間內(nèi)金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱（此過(guò)程中cd邊始終在磁場(chǎng)外）．
（4）在圖2所給坐標(biāo)中定性畫出金屬框所受安培力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

16．如圖所示，空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右，在豎直平面內(nèi)，一帶電粒子以v0的速度從A點(diǎn)進(jìn)入該空間后沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，這一過(guò)程中能量變化情況是（　�。�
A．動(dòng)能減少、重力勢(shì)能增加，電勢(shì)能減少
B．動(dòng)能減少、重力勢(shì)能增加，電勢(shì)能增加
C．動(dòng)能不變、重力勢(shì)能增加，電勢(shì)能減少
D．動(dòng)能增加、重力勢(shì)能增加，電勢(shì)能減少

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．如圖所示，在光滑絕緣的斜面上有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球，為了使它能在斜面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，除了用一絲線拴住外，必須加一個(gè)電場(chǎng)，該電場(chǎng)的方向和大小為（　�。�
A．方向與斜面成30°角向下，大小為$\frac{mg}{q}$
B．方向沿斜面向上，大小為$\frac{mgsin30°}{q}$
C．方向垂直斜面向下，大小為$\frac{mgsin30°}{q}$
D．方向豎直向下，大小為$\frac{mg}{q}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

13．如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn)，ab與場(chǎng)強(qiáng)方向平行，bc與場(chǎng)強(qiáng)方向成60°角，ab=4cm，bc=10cm，將一個(gè)帶電量為2×10-8C的電荷從a移到b時(shí)，電場(chǎng)力做功4×10-6J，則（　�。�
A．將此電荷從b移到c電場(chǎng)力做功5×10-6J
B．將此電荷從b移到c電場(chǎng)力做功1×10-5J
C．ac間電勢(shì)差為200V
D．ac間電勢(shì)差為450V

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

20．兩個(gè)半徑均為R的圓形平板電極，平行正對(duì)放置，相距為d，極板間的電勢(shì)差為U，板間電場(chǎng)可以認(rèn)為是勻強(qiáng)電場(chǎng)．一個(gè)α粒子從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場(chǎng)方向射入兩極板之間，到達(dá)負(fù)極板時(shí)恰好落在極板中心．已知質(zhì)子電荷量為e，質(zhì)子和中子的質(zhì)量均視為m，忽略重力和空氣阻力的影響，求：
（1）極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E；
（2）α粒子在極板間運(yùn)動(dòng)的加速度a；
（3）α粒子的初速度v0．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

17．如圖所示，在E=103V/m的水平向左勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置，軌道與一水平絕緣軌道MN連接，半圓軌道所在豎直平面與電場(chǎng)線平行，其半徑R=0.4m，一帶電荷的小滑塊質(zhì)量為m=0.04kg，電荷量為q，小滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩因數(shù)μ=0.2，g取10m/s2，求：
（1）若q=+10-4C要小滑塊能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)L，滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處的M點(diǎn)釋放？
（2）若q=-3×10-4C，在離N點(diǎn)x=1m處的M1點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向以多大速度v0釋放的滑塊才能通過(guò)L點(diǎn)？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

18．物體沿一直線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．物體在第一秒末的速度是5m/s，則物體在第一秒內(nèi)的位移一定是5m
B．物體在第一秒內(nèi)的平均速度是5m/s，則物體在第一秒內(nèi)的位移一定是5m
C．物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度是5m/s，則物體在每一秒內(nèi)的位移都是5m
D．物體在某段位移內(nèi)的平均速度是5m/s，則物體在經(jīng)過(guò)這段位移一半時(shí)的速度不一定是5m/s

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案