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        1. (1)橡膠棒是否能夠全部進入“U 形框架內(nèi)?(2)“U 形框架的最終速度,(3)橡膠棒與“U 形框架相互作用過程中系統(tǒng)增加的電勢能. 查看更多

           

          題目列表(包括答案和解析)


          (1)橡膠棒是否能夠全部進入“U”形框架內(nèi)?
          (2)“U”形框架的最終速度;
          (3)橡膠棒與“U”形框架相互作用過程中系統(tǒng)增加的電勢能.

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          如圖所示;“U”形框架由兩平行金屬板A、B和絕緣底座P組成,在金屬板A、B上同一高度處開有兩個小孔M、N,并在M、N之間固定一絕緣光滑平板,整個裝置總質量為M=1kg,靜止在光滑水平面上.兩平行金屬板A、B組成的電容器的電容為C=6.25×10-7F,金屬板帶電量為Q=0.2C,間距為d=0.1m.現(xiàn)有一電荷分布均勻的帶電量為q=5×1 0-5C,質量為m=1kg,長度為l=0.1m的絕緣橡膠棒以v0=10 m/s的速度由右邊小孔水平滑入“U”形框架中,設絕緣棒的電荷量對“U”形框架內(nèi)的電場沒有影響.問:

          (1)橡膠棒是否能夠全部進入“U”形框架內(nèi)?

          (2)“U”形框架的最終速度;

          (3)橡膠棒與“U”形框架相互作用過程中系統(tǒng)增加的電勢能.

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          如圖所示;“U”形框架由兩平行金屬板A、B和絕緣底座P組成,在金屬板A、B上同一高度處開有兩個小孔M、N,并在M、N之間固定一絕緣光滑平板,整個裝置總質量為M=1kg,靜止在光滑水平面上.兩平行金屬板A、B組成的電容器的電容為C=6.25×10-7F,金屬板帶電量為Q=0.2C,間距為d=0.1m.現(xiàn)有一電荷分布均勻的帶電量為q=5×1 0-5C,質量為m=1kg,長度為l=0.1m的絕緣橡膠棒以v0=10 m/s的速度由右邊小孔水平滑入“U”形框架中,設絕緣棒的電荷量對“U”形框架內(nèi)的電場沒有影響.問:

          (1)橡膠棒是否能夠全部進入“U”形框架內(nèi)?

          (2)“U”形框架的最終速度;

          (3)橡膠棒與“U”形框架相互作用過程中系統(tǒng)增加的電勢能.

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          一、1、D 2、C 3、CD 4、D 5、B 6、D 7、ABD 8、C

          二、實驗題:(18分)將答案填在題目的空白處,或者要畫圖連線。

          9、(6分)(1)(2分)38.48  答案在38.46至38.51之間的均給2分

          (2)(4分)                (4分)

          10、(12分)(1)A、C、E、F    (2)見圖  (3)R=900Ω(每一小問4分)

          三、本大題共三小題共計54分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題.答案中必須明確寫出數(shù)值和單位

          11、(16分)(1)要使滑塊A 能以與B 碰前瞬間相同的速度與C 碰撞,必須使小球B 受A 撞擊后在豎直平面內(nèi)完成一個完整的圓周運動后從左方撞擊A,使A 繼續(xù)向右運動。

          設A 從距水平面高為H 的地方釋放,與B 碰前的速度為v0

          對A,由機械能守恒得:  ①2 分

          向心力 2 分

          設小球B 通過最高點的速度為vB,則它通過最高點的條件是:1分

          小球B 從最低點到最高點機械能守恒:   ③2 分

          聯(lián)立①②③得H

          評價說明:如果于式中的“≤”、④式中的“≤”寫成“=”,又沒有用文字表明是極值的,該式為零分

             (2)從這個高度下滑的A 與C碰撞前瞬間速度   ⑤2 分

          設A 與C 碰后瞬間的共同速度為v,由動量守恒:  ⑥ 2 分

            1. 20090401

                 ⑦   2分

                     由⑤、⑥、⑦式得:…………1分

              12、(18分)設管長為H,取向下為正方向,則a、b兩球到達玻璃管底端時,速度都為

                               ①(1分)

              a球著地后反彈,速度為             ②(1分)

              a、b兩球相碰,總動量守恒        ③ (1分)

              總動能守恒      ④(2分)

              聯(lián)立①至④式,并代入m1 = 2m2,解得    ,    ⑤(2分)

              設c在M處下落經(jīng)t時間后與b相碰,則

                  解得             ⑥(2分)

              碰撞前b、c的速度分別為      ⑦(2分)

              b與c相碰,總動量守恒          ⑧(1分)

              要使b、c粘合體能飛出管口,則c與b碰后的速度必須豎直向上,且大小大于,取,代入上式,(1分)

              得      ⑨(2分)

              解得b、c兩者質量之比為                  ⑩(2分)

              因此要使b、c粘合后能夠豎直飛出玻璃管口,必須滿足條件 >。(1分)

              13、(20分)(1)設帶電橡膠棒剛好全部進入“U”形框架時,達到與“U”形框架共速v,則由動能定理:……………………………………①(2分)

                由動量守恒:mv0=(m+M)v………………………………………………………②(1分)

              其中E=………………………………………………………………………③(2分)

              由①②③式聯(lián)立得:L=0.3125(m)

              ∴L>l………………………………………………………………………………④(2分)

              橡膠棒能全部進入“U”形框架.

              (2)設相互作用過程中“U”形框架的最終速度為v2,棒的最終速度為v1

                 由(1)知棒能全部穿出“U”形框架

                 由動能定理:2×………………………………⑤(3分)

                 由動量守恒:mv0=mv1+Mv2 ……………………………………………………⑥(2分)

                 由③⑤⑥式聯(lián)立得:v2=2m/s……………………………………………………⑦(3分)

              (3)系統(tǒng)增加的電勢能等于機械能的減小量

                 △E=(J) ……………………………………………⑧(5分)

               

               

               

               

               

               

               

               

               

               

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