如图所示,在绝缘平面上方存在着足够大的水平向右的匀强电场,带正电的小金属块以一定初速度从A点开始沿水平面向左做直线运动,经L长度到达B点,速度变为零.此过程中,

如图所示,在绝缘平面上方存在着足够大的水平向右的匀强电场,带正电的小金属块以一定初速度从A点开始沿水平面向左做直线运动,经L长度到达B点,速度变为零.此过程中,

题型:不详难度:来源:
如图所示,在绝缘平面上方存在着足够大的水平向右的匀强电场,带正电的小金属块以一定初速度从A点开始沿水平面向左做直线运动,经L长度到达B点,速度变为零.此过程中,金属块损失的动能有
2
3
EK转化为电势能.金属块继续运动到某点C(图中未标出)时的动能和A点时的动能相同,则金属块从A开始运动到C整个过程中经过的总路程为(  )
A.1.5LB.2LC.3LD.4L

答案
小金属块从A运动到B过程,金属块损失的动能有
2
3
EK转化为电势能,则得克服电场力做功为 W=
2
3
EK=qEL
根据动能定理:外力所做的总功等于物体的动能变化,可知,金属块克服摩擦力做功为 Wf=
1
3
EK=fL
设小金属块从B运动到C经过的路程为s,则由动能定理得:qEs-fs=Ek
联立以上三式,得s=3L
所以金属块从A开始运动到C整个过程中经过的总路程为x=L+s=4L.
故选D
举一反三
为验证动能定理,某同学设计了如下实验.将一长直木板一端垫起,另一端侧面装一速度传感器,让小滑块由静止从木板h高处(从传感器所在平面算起)自由滑下至速度传感器时,读出滑块经此处时的速度v,如图所示.多次改变滑块的下滑高度h(斜面的倾角不变),对应的速度值记录在表中:
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下滑高度h/m0.100.200.300.400.50
速度v/m•s-10.6330.8951.1001.2651.414
如图所示,固定在水平面上的斜面与水平面的连接处为一极小的光滑圆弧(物块经过Q点时不损失机械能),斜面与地面是用同种材料制成的.斜面的最高点为P,P距离水平面的高度为h=5m.在P点先后由静止释放两个可视为质点的小物块A和B,A、B的质量均为m=1kg,A与斜面及水平面的动摩擦因数为μ1=0.5,B与斜面及水平面的动摩擦因数为μ2=0.3.A物块从P点由静止释放后沿斜面滑下,停在了水平面上的某处.
求:(1)A物块停止运动的位置距离斜面的直角顶端O点的距离是多少?
(2)当A物块停止运动后准备再释放B物块时发现它们可能会发生碰撞,为了避免AB碰撞,此时对A另外施加了一个水平向右的外力F,把A物体推到了安全的位置,之后再释放B就避免了AB碰撞.求外力F至少要做多少功,可使AB不相撞?(g取10m/s2,此问结果保留三位有效数字)
如图1,初速度为零的电子流在平行金属板M、N间被加速,平行金属板M、N间的所加电压按照图2规律变化,且加速电场离y轴距离足够远.电子开始沿x轴运动没有磁场,到达坐标原点才有磁场,电子进入该磁场后均发生270°偏转后沿y轴负方向射出打到x轴下方水平放置的荧光屏上,已知电子的质量为m,电量为e,磁场的磁感强度大小为B,电子在金属板M、N间加速时间极短,可认为粒子在M、N间运动过程电压不变,不计电子之间的相互作用及电子的重力.求:
(1)在t=0时进入电场的电子在磁场中圆周运动的半径大小;
(2)粒子在磁场中运动的时间;
(3)粒子打到荧光屏上的区域范围.
如图所示,将质量m=2kg的一块石头从离地面H=2m高处由静止开始释放,落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处,不计空气阻力,求泥对石头的平均阻力.
如图所示,一长为L=0.64m的绝缘平板PR固定在水平地面上,挡板只固定在平板右端.整个空间有一平行于PR的匀强电场E,在板的右半部分有一垂直纸面向里的匀强磁场B,磁场宽度d=0.32m.一质量m=O.50×10-3kg、电荷量q=5.0×l0-2C的小物体,从板的P端由静止开始向右做匀加速运动,从D点进入磁场后恰能做匀速直线运动,碰到挡板R后被弹回,若在碰撞瞬间撤去电场(不计撤掉电场对原磁场的影响),则物体返回时在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后做减速运动且停在C点,PC=
L
4
,物体与平板间的动摩擦因数μ=0.20,g取10m/s2
(1)判断电场的方向及物体所带电荷的性质;
(2)求磁感应强度B的大小;
(3)求物体与挡板碰撞过程中损失的机械能.