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1、计算题 (10分) 如图所示,一带电平行板电容器水平放置,金属板M上开有一小孔.有A、B、C三个质量均为m、电荷量均为+q的带电小球(可视为质点),其间用长为L的绝缘轻杆相连,处于竖直状态.已知M、N两板间距为3L,现使A小球恰好位于小孔中,由静止释 ">
时间:2019-06-26 04:14:01
1、计算题 (10分) 如图所示,一带电平行板电容器水平放置,金属板M上开有一小孔.有A、B、C三个质量均为m、电荷量均为+q的带电小球(可视为质点),其间用长为L的绝缘轻杆相连,处于竖直状态.已知M、N两板间距为3L,现使A小球恰好位于小孔中,由静止释放并让三个带电小球保持竖直下落,当A球到达N极板时速度刚好为零,求:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/rnpayoxvwsf.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
⑴三个小球从静止开始运动到A球刚好到达N板的过程中,重力势能的减少量;
⑵两极板间的电压;
⑶小球在运动过程中的最大速率.
参考答案:⑴? 9mgL?⑵?600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/yxnrzcluobl.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?⑶?
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/lbsniuh103x.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析:⑴设三个球重力势能减少量为△Ep
△Ep= 9mgL? 2分
⑵设两极板电压为U ,由动能定理:W合=△Ek
有3mg·3L-600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/aownjlnflip.png\" style=\"vertical-align:middle;\">-
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/whdocegrt3s.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=0
解得:U =600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/yxnrzcluobl.png\" style=\"vertical-align:middle;\">? 4分
⑶当小球受到的重力与电场力相等时,小球的速度最大vm
3mg=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/xjeqss4nenj.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?解得 n=2
即:小球达到最大速度的位置是B球刚进入电场时的位置,由动能定理有:
3mg·L-600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/whdocegrt3s.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/l5xhgf0kh35.png\" style=\"vertical-align:middle;\">×3mvm2
解得vm=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/lbsniuh103x.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?4分
本题难度:一般
2、选择题 质量为M的木块放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以初速v0水平射中初始静止的木块,并最终留在木块中与木块一起以速度v运动.已知子弹从刚射中木块到子弹相对木块静止时,木块前进距离L,子弹进入木块的深度为s,若木块对子弹的阻力f视为恒定,则下列关系式中正确的是( )
A.fL=
| 1 2 |
| 1 2 |
| 1 2 |
| 1 2 |
| 1 2 |
| 1 2 |
参考答案:A、对木块运用动能定理得,fL=12Mv2.故A正确.
B、根据能量守恒得,摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失,有fs=12mv02-12(m+M)v2.故B、C错误.
D、对子弹运用动能定理得,-f(L+s)=12mv2-12mv02.故D正确.
故选AD.
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 质量为1 kg的物体以某一初速度在水平地面上滑行,由于受到地面摩擦阻力作用,其动能随位移变化的图线如图所示,g=10 m/s2,则物体在水平地面上(? )600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/ue5kwkycknd.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.所受合外力大小为5 N
B.滑行的总时间为5 s
C.滑行的加速度大小为1 m/s2
D.滑行的加速度大小为2.5 m/s2
参考答案:D
本题解析:根据动能定理可得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/f5i3220dwxo.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
结合动能随位移变化的情况得:初动能600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/poffcy0f4uv.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,初速度
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/uexlhsbtay3.png\" style=\"vertical-align:middle;\">;
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/vpguqwncsvv.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,A错误;根据牛顿第二定律可得:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/4lrjjfojobw.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,运动时间为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/j5r1adagazc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,故BC错误;D正确;
故选D
点评:利用数学图象处理物理问题的方法就是把物理表达式与图象结合起来,根据图象中的数据求解.一般我们通过图象的特殊值和斜率进行求解.
本题难度:一般
4、简答题 如图所示中a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面,它们的电势分别为6V、4V和1.5V.一质子(电量为e)从等势面a上某处由静止释放,仅受电场力作用而运动,已知它经过等势面b时的速率为v,则
(1)质子从a等势面运动到c等势面电势能变化多少?
(2)质子经过等势面c时的速率为多少?600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/mw2ribgarlo.png\">
参考答案:(1)质子从等势面a运动到c等势面过程,电场力做功Wac =qUac=q(φa-φc)=1e×(6-1.5)V=4.5eV,则电势能减小4.5eV.
(2)质子从a到b过程,根据动能定理得
? q(φa-φb)=12mv2? ①
质子从b到c过程,根据动能定理得
? q(φb-φc)=12mv2c-12mv2②
联立①②解得? vc=1.5v
答:(1)质子从等势面运动到c等势面电势能减小4.5eV.
(2)质子经过等势面c时速率为1.5v.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上,若物体受水平力F的作用,由静止起通过位移l时的动能为Ek1,当物体受水平力2F的作用,由静止开始通过相同的位移l,它的动能为Ek2,则
[? ]
A.Ek2=Ek1
B.Ek2=2Ek1
C.Ek2 >2Ek1
D.Ek1<Ek2<2Ek1
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单