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        1. 如圖,水平光滑絕緣軌道MN的左端有一固定絕緣擋板,軌道所在空間存在水平向左、E=4×102N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng).一個(gè)質(zhì)量m=0.2kg、帶電荷量q=5.0×10-5C的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從軌道上與擋板相距x1=0.2m的P點(diǎn)由靜止釋放,滑塊在電場(chǎng)力作用下向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng).當(dāng)滑塊與擋板碰撞后滑塊沿軌道向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到與擋板相距x2=0.1m的Q點(diǎn),滑塊第一次速度減為零.若滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中,電荷量始終保持不變,求:
          (1)滑塊由靜止釋放時(shí)的加速度大小a;
          (2)滑塊從P點(diǎn)第一次達(dá)到擋板時(shí)的速度大小v;
          (3)滑塊與擋板第一次碰撞的過程中損失的機(jī)械能△E.
          分析:(1)光滑絕緣的軌道沒有摩擦力,滑塊水平方向只受電場(chǎng)力作用,根據(jù)牛頓第二定律可以求出加速度的大;
          (2)對(duì)向左加速過程運(yùn)用動(dòng)能定理列式求解即可;
          (3)根據(jù)功能關(guān)系,與擋板碰撞過程中損失的機(jī)械能等于電場(chǎng)力作P到Q對(duì)滑塊所做的功.
          解答:解:(1)設(shè)滑塊沿軌道向左做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律有:
          qE=ma                      
          代入數(shù)據(jù)得:a=
          qE
          m
          =
          5×10-5×4×102
          0.2
          =0.1m/s2.      
          (2)滑塊從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到擋板處的過程中,由動(dòng)能定理有:
          qEx1=
          1
          2
          mv2
          代入數(shù)據(jù)有:v=
          2qEx1
          m
          =
          2×5×10-5×4×102×0.2
          0.2
          =0.2m/s
          (3)滑塊第一次與擋板碰撞過程中損失的機(jī)械能等于滑塊由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)過程中電場(chǎng)力所做的功,即:
          △E=qE(x1-x2)=2×10-3J.
          答:(1)滑塊由靜止釋放時(shí)的加速度大小a為0.1m/s2;(2)滑塊從P點(diǎn)第一次達(dá)到擋板時(shí)的速度大小為0.2m/s;
          (3)滑塊與擋板第一次碰撞的過程中損失的機(jī)械能△E為2×10-3J.
          點(diǎn)評(píng):本題運(yùn)用功能關(guān)系求解分析滑塊與擋板碰撞所損失的機(jī)械能△E,也可以根據(jù)動(dòng)能定理分過程求解.
          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:

          如圖所示,質(zhì)量為0.2Kg的物體帶電量為1×10-3C,從半徑為0.45m的光滑的1/4圓弧的絕緣滑軌上端由靜止下滑到底端,然后繼續(xù)沿水平面滑動(dòng).
          (1)求物體滑到A點(diǎn)時(shí)的速度大小.
          (2)若在OA的右側(cè)區(qū)域存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E=103N/C,物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,求物體在水平面上滑行的最大距離.
          (3)若在OA的右側(cè)區(qū)域存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E=103N/C,物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,求物體在水平面上滑行的路程.

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          如圖,一根水平光滑的絕緣直槽軌連接一個(gè)豎直放置的半徑為R的絕緣光滑槽軌.槽軌處在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B.有一個(gè)質(zhì)量m,帶正電量為q的小球在水平軌道上向右運(yùn)動(dòng).恰好能通過最高點(diǎn),下列正確的是(  )

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          (2011?安徽模擬)如圖所示,在E=1×103V/m的豎直勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一光滑的半圓形絕緣軌QPN與一水平絕緣軌道MN連接,半圓形軌道平面與電場(chǎng)線平行,P為QN圓弧的中點(diǎn),其半徑R=40cm,一帶正電q=10-4C的小滑塊質(zhì)量m=10g,與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15,位于N點(diǎn)右側(cè)1.5m處,取g=10m/s2,求:
          (1)要使小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)Q,則滑塊應(yīng)以多大的初速度v0向左運(yùn)動(dòng)?
          (2)這樣運(yùn)動(dòng)的滑塊通過P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大?

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          如圖所示,一根水平光滑的絕緣直槽軌連接一個(gè)豎直放置的半徑為R=0.50m的絕緣光滑槽軌.槽軌處在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T.有一個(gè)質(zhì)量m=0.10g,帶電量為q=+1.6×10-3C的小球在水平軌道上向右運(yùn)動(dòng).若小球恰好能通過最高點(diǎn),重力加速度g=10m/s2.試求:
          (1)小球在最高點(diǎn)所受的洛倫茲力F;
          (2)小球的初速度v0

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          (2007?湖北模擬)如圖所示,一根水平光滑的絕緣直槽軌連接一個(gè)豎直放置的半徑為R=0.50m的絕緣光滑槽軌.槽軌處在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T.有一個(gè)質(zhì)量m=0.10g,帶電量為q=+1.6×10-3C的小球在水平軌道上向右運(yùn)動(dòng).若小球恰好能通過最高點(diǎn),則下列說法正確的是( 。

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          同步練習(xí)冊(cè)答案