【題目】如圖所示，水平絕緣軌道，左側(cè)存在水平向右的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹?/span>L，右側(cè)固定以輕質(zhì)彈簧，電場(chǎng)內(nèi)的軌道粗糙，與物體間的摩擦因數(shù)為μ=0.5，電場(chǎng)外的軌道光滑，質(zhì)量為m、帶電量為+q的物體A從電場(chǎng)左邊界由靜止釋放后加速運(yùn)動(dòng)，離開電場(chǎng)后與質(zhì)量為2m的物體B碰撞并粘在一起運(yùn)動(dòng)，碰撞時(shí)間極短，開始B靠在處于原長(zhǎng)的輕彈簧左端但不栓接，（A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)），已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，求：

（1）彈簧的最大彈性勢(shì)能；

（2）整個(gè)過程A在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總路程；

【答案】(1) (2)

【解析】試題分析：根據(jù)動(dòng)能定理和動(dòng)量守恒定律，求出物體A碰前的速度，根據(jù)機(jī)械能守恒即可求出彈簧的最大彈性勢(shì)能；由題意知最終AB靜止在電場(chǎng)外，彈簧處于自由伸長(zhǎng)狀態(tài)，AB共同在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的距離為x，由能的轉(zhuǎn)化與守恒可得AB共同在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的距離，再加上電場(chǎng)區(qū)域?qū)挾燃纯汕蟪稣麄�(gè)過程A在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總路程。

（1）物體A碰前的速度為，根據(jù)動(dòng)能定理：

碰撞過程動(dòng)量守恒：

壓縮過程機(jī)械能守恒： ，

解得

（2）最終AB靜止在電場(chǎng)外，彈簧處于自由伸長(zhǎng)狀態(tài)，AB共同在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的距離為x，由能的轉(zhuǎn)化與守恒：

A在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總距離為s，

位移關(guān)系為：s=L+x

聯(lián)立解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩個(gè)導(dǎo)體圓環(huán)a、b，磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在平面垂直.磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在平面垂直．磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大．兩圓環(huán)半徑之比為2：1，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為Ea和Eb，不考慮兩圓環(huán)間的相互影響.下列說法正確的是（　�。�

A. Ea：Eb=4：1，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向

B. Ea：Eb=4：1，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向

C. Ea：Eb=2：1，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向

D. Ea：Eb=2：1，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根水平放置且相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1與I2．與兩導(dǎo)線垂直的一平面內(nèi)有a、b、c、d四點(diǎn)，a、b、c在兩導(dǎo)線的水平連線上且間距相等，b是兩導(dǎo)線連線中點(diǎn)，b、d連線與兩導(dǎo)線連線垂直．則

A.I2受到的磁場(chǎng)力水平向左

B.I1與I2產(chǎn)生的磁場(chǎng)有可能相同

C.b、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向必定豎直向下

D.a點(diǎn)和 c點(diǎn)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度不可能都為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，由三個(gè)鋁制薄板互成120°角均勻分開的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其磁感應(yīng)強(qiáng)度分別用表示．現(xiàn)有帶電粒子自a點(diǎn)垂直Oa板沿逆時(shí)針方向射入磁場(chǎng)中，帶電粒子完成一周運(yùn)動(dòng)，在三個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為1∶2∶3，軌跡恰好是一個(gè)以O為圓心的圓，則其在b、c處穿越鋁板所損失的動(dòng)能之比為

A. 1∶1 B. 5∶3

C. 3∶2 D. 27∶5

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，紙面為豎直面，MN為豎直線段，MN之間的距離為h，空間存在平行于紙面的足夠?qū)拸V的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其大小和方向未知，圖中未畫出，一帶正電的小球從M點(diǎn)在紙面內(nèi)以v0=的速度水平向左開始運(yùn)動(dòng)，以后恰好以大小v=v0的速度通過N點(diǎn)。已知重力加速度g，不計(jì)空氣阻力。則下列正確的是（　　）

A.小球從M到N的過程經(jīng)歷的時(shí)間t=B.從M到N的運(yùn)動(dòng)過程中速度大小一直增大

C.從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過程中小球的機(jī)械能先減小后增大D.可以求出電場(chǎng)強(qiáng)度的大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線表示某電場(chǎng)的等勢(shì)面．一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下由A運(yùn)動(dòng)到B的徑跡如圖中實(shí)線所示，則下列結(jié)論正確的(　　)

A. 粒子帶正電，由A到B的過程中加速度一直增大

B. 粒子帶負(fù)電，由A到B的過程中速度先增大再減小

C. 粒子帶正電，由A到B的過程中電場(chǎng)力一直做正功

D. 粒子帶負(fù)電，由A到B的過程中電勢(shì)能先增大再減小，但B點(diǎn)電勢(shì)能比A點(diǎn)大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用電池對(duì)電容器充電，電路a 、b之間接有一靈敏電流表，兩極板之間有一個(gè)電荷q處于靜止?fàn)顟B(tài)�，F(xiàn)將兩極板的間距變大，則

A.電荷將向上加速運(yùn)動(dòng)

B.電荷將向下加速運(yùn)動(dòng)

C.電流表中將有從a到b的電流

D.電流表中將有從b到a的電流

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】滑雪運(yùn)動(dòng)深受人民群眾喜愛，某滑雪運(yùn)動(dòng)員(可視為質(zhì)點(diǎn))由坡道進(jìn)入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB,從滑道的A點(diǎn)滑行到最低點(diǎn)B的過程中,由于摩擦力的存在,運(yùn)動(dòng)員的速率不變,則運(yùn)動(dòng)員沿AB下滑過程中( )

A.所受合外力始終為零B.所受摩擦力大小不變

C.合外力做功一定為零D.機(jī)械能始終保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為兩個(gè)大小不變、夾角θ變化的力的合力的大小F與θ角之間的關(guān)系圖象(0≤θ≤2π)，下列說法中正確的是(　　)

A.合力大小的變化范圍是0≤F≤14 N

B.合力大小的變化范圍是2 N≤F≤10 N

C.這兩個(gè)分力的大小分別為6 N和8 N

D.這兩個(gè)分力的大小分別為2 N和8 N

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