電荷量為q=1×10-4C的帶正電小物塊置于粗糙的絕緣水平面上,所在空間存在沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E與時(shí)間t的關(guān)系及物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示.若重力加速度g取10m/s2,求:
(1)物塊的質(zhì)量m.
(2)物塊運(yùn)動(dòng)2s過(guò)程中,其電勢(shì)能的改變量.
精英家教網(wǎng)
(1)由圖可知,第1s物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律有
qE1-μmg=ma
由圖線知a=2m/s2 
1s后物塊做勻速運(yùn)動(dòng),由平衡條件有   
  qE2=μmg   
聯(lián)立解得q(E1-E2)=ma   
由圖可得E1=3×104N/C,E2=2×104N/C,
代入數(shù)據(jù)解得:m=0.5kg 
(2)物塊在第1s的位移為  s1=
v
2
t1=1

物塊在第2s的位移為  s2=vt2=2m 
電場(chǎng)力做正功 W=qE1s1+qE2s2=7J 
所以,物塊的電勢(shì)能減少7J.  
答(1)物塊的質(zhì)量0.5kg
(2)電勢(shì)能減少7J.
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:

(2013?漳州模擬)如圖甲所示,電荷量為q=1×10-4C的帶正電的小物塊置于絕緣水平面上,所在空間存在方向沿水平向右的電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示,物塊運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間t的關(guān)系如圖丙所示,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)前兩秒電場(chǎng)力做功多少?
(2)物塊的質(zhì)量多少?
(3)物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在真空中水平放置一對(duì)金屬板.在兩板間加以電壓U=800V,板間距離為d=2cm,板長(zhǎng)L=10cm.一電荷量為q=1×10-9C質(zhì)量為m=5×10-6kg的帶電粒子從極板中央以水平速度v0=2m/s射入電場(chǎng).試分析帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況.(不計(jì)粒子的重力)
(1)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為多少?
(2)粒子在電場(chǎng)時(shí)的加速度a為多少?
(3)穿出電場(chǎng)時(shí)在豎直方向上的位移y為多少?
(4)穿出電場(chǎng)是的速度V為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,A為位于一定高度處的質(zhì)量為m=1×10-5kg、帶電荷量為q=+1×10-6C的微粒,B為位于水平地面上的質(zhì)量為M的用特殊材料制成的長(zhǎng)方形空心盒子,盒子與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,盒內(nèi)存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小E=1×103N/C,盒外存在著豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小也為E,盒的上表面開有一系列略大于微粒的小孔,孔間距滿足一定的關(guān)系,使得微粒進(jìn)出盒子的過(guò)程中始終不與盒子接觸.當(dāng)微粒A以1m/s的速度從孔1進(jìn)入盒子的瞬間,盒子B恰以v1=0.4m/s的速度向右滑行.設(shè)盒子足夠長(zhǎng),取重力加速度g=10m/s2,不計(jì)微粒的重力,微粒恰能順次從各個(gè)小孔進(jìn)出盒子.試求:
(1)從微粒第一次進(jìn)入盒子至盒子停止運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,盒子通過(guò)的總路程;
(2)微粒A從第一次進(jìn)入盒子到第二次進(jìn)入盒子所經(jīng)歷的時(shí)間;
(3)盒子上至少要開多少個(gè)小孔,才能保證微粒始終不與盒子接觸.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)豎直平面xOy內(nèi)有一半徑為R=
2
m,圓心O與坐標(biāo)系的原點(diǎn)重合的圓形區(qū)域,如圖所示,在圓心O有一噴槍可在xOy平面內(nèi)沿各個(gè)方向噴出初速度為v0=1m/s,質(zhì)量為m=1×10-6kg,帶電荷量為q=-1×10-8C的油滴.圓形區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)電場(chǎng)方向沿-y方向,電場(chǎng)強(qiáng)度E=8×102N/C.不考慮油滴間的相互作用,g取10m/s2.求:
(1)由坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向噴出的油滴,在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)射出圓形電場(chǎng)油滴的最大動(dòng)能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示的電路中,兩平行金屬板A、B水平放置,兩板間的距離d=10cm.電源電動(dòng)勢(shì)E=10V,內(nèi)電阻r=1Ω,電阻R1=9Ω.將滑動(dòng)變阻器的滑片放置在某一位置,閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后,某一帶微粒恰好能靜止在兩平行金屬板正中央.若微粒帶電荷量為q=1×10-5C,質(zhì)量為m=2×10-5kg,則:
(1)此時(shí)兩平行金屬板間電壓為多少?
(2)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R2為多大?
(3)滑動(dòng)變阻器阻值為多大時(shí)它消耗的電功率最大,最大值為多少?

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