一个质量为m,带有电荷-q的小物块,可在水平轨道Ox上运动,O端有一与轨道垂直的固定墙,轨道处于匀强电场中,场强大小为E,方向沿Ox轴正方向,如图8-21所示,

一个质量为m,带有电荷-q的小物块,可在水平轨道Ox上运动,O端有一与轨道垂直的固定墙,轨道处于匀强电场中,场强大小为E,方向沿Ox轴正方向,如图8-21所示,

题型:不详难度:来源:
一个质量为m,带有电荷-q的小物块,可在水平轨道Ox上运动,O端有一与轨道垂直的固定墙,轨道处于匀强电场中,场强大小为E,方向沿Ox轴正方向,如图8-21所示,小物体以初速v0从x0沿Ox轨道运动,运动时受到大小不变的摩擦力f作用,且f<qE。设小物体与墙碰撞时不损失机械能且电量保持不变。求它在停止运动前所通过的总路程s。
答案

解析

【错解分析】错解一:物块向右做匀减速运动到停止,有
,则
错解二:小物块向左运动与墙壁碰撞后返回直到停止,有W=△Ek,得

解得
则小物块一共走过路程
错误的要害在于没有领会题中所给的条件f>Eq的含义。当物块初速度向右时,先减速到零,由于f<Eq物块不可能静止,它将向左加速运动,撞墙后又向右运动,如此往复直到最终停止在轨道的O端。初速度向左也是如此。
【正解】设小物块从开始运动到停止在O处的往复运动过程中位移为x0,往返路程为s。根据动能定理有
解得
【点评】在高考试卷所检查的能力中,最基本的能力是理解能力。读懂题目的文字并不困难,难的是要抓住关键词语或词句,准确地在头脑中再现题目所叙述的实际物理过程。常见的关键词语有:“光滑平面、缓慢提升(移动)、伸长、伸长到、轻弹簧、恰好通过最高点等”这个工作需要同学们平时多积累。并且在做新情境(陌生题)题时有意识地从基本分析方法入手,按照解题的规范一步一步做,找出解题的关键点来。提高自己的应变能力。
举一反三
质量为10kg的物体,在变力F作用下沿x轴做直线运动,力随坐标x的变化情况如图所示.物体在x=0处,速度为1m/s,一切摩擦不计,则物体运动到x=16m处时,速度大小为(  )
A.m/s  B.3m/s
C.4m/sD.m/s

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如图所示,倾角θ=30°,宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨,固定在磁感应强度B=1T,范围充分大的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直.用平行于导轨、功率恒为6W的牵引力F牵引一根质量m=0.2kg,电阻R=1Ω。放在导轨上的金属棒ab,由静止开始沿导轨向上移动(ab始终与导轨接触良好且垂直),当ab棒移动2.8m时获得稳定速度,在此过程中,金属棒产生的热量为5.8J(不计导轨电阻及一切摩擦,取g=10m/s2),

求:(1)ab棒的稳定速度;(2)ab棒从静止开始达到稳定速度所需时间.
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有一小球以10m/s的初速度冲上一个斜面,设在运动过程中阻力的大小不变,小球返回出发点时的速度为6m/s,则小球上升的最大高度是:
A.2.0mB.2.5mC.3.4mD.4.1m

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如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点,固定电荷量为+Q的点电荷.一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点),从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),PA连线与水平轨道的夹角为60°,试求:

(1)物块在A点时受到的轨道的支持力大小.
(2)点电荷+Q产生的电场在B点的电势大小.
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如图所示,质量为m、带电荷量为+qP环套在固定的水平长直绝缘杆上(杆表面不光滑),整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中,磁感应强度大小为B.现给环一向右的初速度v0,则下列情况可能发生的是:(       )
A.环将保持匀速运动,环的机械能不变
B.环将向右减速,最后静止,损失的机械能是mv02
C.环将向右减速,最后匀速,损失的机械能是mv02
D.环将向右减速,最后匀速,损失的机械能mv02m()2

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