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【題目】如圖，光滑絕緣底座上固定兩豎直放置、帶等量異種電荷的金屬板a、b，間距略大于L，板間電場強度大小為E，方向由a指向b，整個裝置質量為m。現(xiàn)在絕緣底座上施加大小等于qE的水平外力，運動一段距離L后，在靠近b板處放置一個無初速度的帶正電滑塊，電荷量為q，質量為m，不計一切摩擦及滑塊的大小，則

(1)試通過計算分析滑塊能否與a板相撞；

(2)若滑塊與a板相碰，相碰前，外力F做了多少功；若滑塊與a板不相碰，滑塊剛準備返回時，外力F做了多少功?

【答案】（1）恰好不發(fā)生碰撞（2）

【解析】

(1)剛釋放小滑塊時，設底座及其裝置的速度為v，由動能定理：

放上小滑塊后，底座及裝置做勻速直線運動，小滑塊向右做勻加速直線運動

當兩者速度相等時，小滑塊位移

絕緣底座的位移

故小滑塊剛好相對絕緣底座向后運動的位移

，

剛好不相碰。

(2)由(1)分析可知，滑塊與a板恰好不相碰，整個過程絕緣底座位移為3L。則

答：(1)通過計算分析可各滑塊剛好與a板不相撞；

(2)滑塊與a板不相碰，滑塊剛準備返回時，外力F做功為3qEL。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長木板置于光滑水平地面上，小物塊放在長木板的正中間，兩物體處于靜止狀態(tài)．已知木板的質量為M＝4 kg，長度為L＝2 m，物塊的質量為m＝1 kg，尺寸可以忽略．物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，認為兩物體間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力大小相等，取重力加速度g＝10 m/s2.

(1)若在物塊上施加一個水平恒力F1，恰好能使物塊在木板上滑動，求力F1的大小；

(2)若在木板上施加一個水平恒力F2，經過2 s物塊恰好從木板上滑落，求力F2的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，兩根平行金屬導軌固定傾斜放置，與水平面夾角為θ=37°，相距d=1.0m，a、b間接一個阻值R=5.0Ω的電阻，在導軌上c、d兩點處放一根質量m=0.1kg的金屬棒，bc長為L=4.0m，cd平行ab，金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，金屬棒與導軌接觸點間電阻r=3.0Ω，導軌電阻忽略不計，金屬棒與導軌間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，金屬棒被兩個垂直于導軌的絕緣樁擋住而不會下滑，在金屬導軌區(qū)域加一個垂直導軌平面斜向下的勻強磁場，磁場隨時間的變化關系如圖乙所示已知0~1.0s時間內回路中產生的感應電動勢大小E=4.0V，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6。求：

(1)在t=1.0s時，磁感應強度B的大�。�

(2) t=1.0s時，金屬棒所受的安培力的大�。�

(3)在磁場變化的全過程中，若金屬棒始終沒有離開絕緣樁而上升，則圖乙中t0的最大值；

(4)在t=0.2s時撤去絕緣樁，求0.2s~t0為最大值的時間內，金屬棒受到的摩擦力f隨時間t變化的關系式。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】滑板運動是一項驚險刺激的運動，深受青少年的喜愛，如今滑板運動已經成為奧林匹克家族中的一員，將在2020年東京奧運會上首次亮相。如圖所示，滑板運動員在U形槽中的運動可以簡化為：AC和DE是兩段半徑為R的光滑圓弧形軌道，DE段的圓心為O點，水平軌道CD段長為8m，滑板與軌道CD段的動摩擦因數(shù)為=0.075。一運動員從軌道上的A點以一速度水平滑出，下落h高度落在槽壁上B點，且運動員通過調整剛好沿軌道的切線方向滑入圓弧軌道BC（在調整過程中無機械能增減），經CD軌道后沖上DE軌道，速度減為零后返回。已知運動員和滑板的總質量為60kg，h=1.8m，R=3m，g取10m/s2。求：

（1）運動員從A點跳入槽內時的初速度大��；

（2）滑過圓弧形軌道D點時對軌道的壓力；

（3）通過計算說明，第一次返回時，運動員能否回到B點？如能，請求出回到B點時速度的大��；如不能，則最終靜止在何處？（結果可以保留根號）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】洗衣機的甩干筒在旋轉時有衣服附在筒壁上，則此時（　�。�

A.衣服受重力，筒壁的彈力和摩擦力，及離心力作用

B.衣服隨筒壁做圓周運動的向心力由筒壁的摩擦力提供

C.加快脫水筒轉動角速度，脫水效果會更好

D.靠近中心的衣物脫水效果比四周的衣物脫水效果好

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R，內徑很小的光滑半圓管道豎直放置，質量為m的小球以某一速度進入管內，小球通過最高點P時，對管壁的壓力為0．5mg．求：

（1）小球從管口P飛出時的速率；

（2）小球落地點到P點的水平距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為兩組平行板金屬板，一組豎直放置，一組水平放置，今有一質量為m,電量為e的電子靜止在豎直放置的平行金屬板的A點，經電壓U0加速后通過B點進入兩板間距為d、電壓為U的水平放置的平行金屬板間，若電子從兩塊水平平行板的正中間射入，且最后電子剛好能從右側的兩塊平行金屬板穿出，A、B分別為兩塊豎直板的中點，求：

(1)電子通過B點時的速度大��；

(2)右側平行金屬板的長度；

(3)電子穿出右側平行金屬板時的速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某興趣小組遙控一輛玩具車，使其在水平路面上由靜止啟動，在前2s內做勻加速直線運動，2s末達到額定功率，2s到14s保持額定功率運動，14s末停止遙控，讓玩具車自由滑行，其v-t圖象如圖所示�？烧J為整個過程玩具車所受阻力大小不變，已知玩具車的質量為m=2kg(取g=10m/s2)，則(　　)

A.玩具車所受阻力大小為3N

B.玩具車在4s末牽引力的瞬時功率為9W

C.玩具車在2s到10s內位移的大小為39m

D.玩具車整個過程的位移為90m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小剛同學用如圖實驗裝置研究“機械能守恒定律”。他進行如下操作并測出如下數(shù)值。

①用天平測定小球的質量為0.50kg；

②用游標卡尺測出小球的直徑為10.0mm；

③用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離為82.05cm；

④電磁鐵先通電，讓小球吸在開始端；

⑤電磁鐵斷電時，小球自由下落；

⑥在小球經過光電門時間內，計時裝置記下小球經過光電門所用時間為2.50×10-3s，由此可算得小球經過光電門的速度；

⑦計算得出小球重力勢能減小量△Ep＝　　J，小球的動能變化量△Ek＝　　J。（g取9.8m/s2，結果保留三位有效數(shù)字），從實驗結果中發(fā)現(xiàn)△Ep__　_△Ek（填“稍大于”、“稍小于”或“等于”），試分析可能的原因　　　　。

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