如图所示,一对平行金属板竖直固定在置于光滑水平面上的光滑绝缘板上,它们的总质量为M=0.8kg,金属板间距离为d=0.1m,金属板间加一电压为U=1.0×106
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如图所示,一对平行金属板竖直固定在置于光滑水平面上的光滑绝缘板上,它们的总质量为M=0.8kg,金属板间距离为d=0.1m,金属板间加一电压为U=1.0×106
题型:桂林一模
难度:
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如图所示,一对平行金属板竖直固定在置于光滑水平面上的光滑绝缘板上,它们的总质量为M=0.8kg,金属板间距离为d=0.1m,金属板间加一电压为U=1.0×10
6
V的电源,一个质量为m=0.2kg,带电量为q=-2.0×10
-6
C的小球,以一定的初速度从右板底部小孔沿绝缘板射入两金属板之间,小球恰好不与左端金属板相碰,假设小球带电量始终保持不变,求:
(1)小球在两金属板之间运动时的加速度a;
(2)小球射入的初速度v
0
的大小;
(3)从小球进入板间至小球刚要到达左侧金属板时,绝缘板向左滑行的距离s.
答案
(1)金属板间的场强E=
U
d
由牛顿第二定律得
小球的加速度a=
qE
m
=100m/s
2
,方向水平向右.
(2)小球在两金属板之间运动时,系统动量守恒.设小球恰好不与左端金属板相碰时,系统的速度为v,由动量守恒定律得
mv
0
=(M+m)v
又由能量守恒得
qU=
1
2
m
v
20
-
1
2
(M+m)
v
2
联立解得 v
0
=5m/s
(3)以金属板为研究对象,根据动能定理得
qEs=
1
2
M
v
2
代入解得 s=0.02m.
答:(1)小球在两金属板之间运动时的加速度a大小是100m/s
2
,方向水平向右;
(2)小球射入的初速度v
0
的大小是5m/s;
(3)从小球进入板间至小球刚要到达左侧金属板时,绝缘板向左滑行的距离s是0.02m.
举一反三
一辆总质量为M的列车,在平直轨道上以速度v
0
匀速行驶,突然最后一节质量为m的车厢脱钩,假设列车受到的阻力与重力成正比,牵引力不变,则当后一节车厢刚好静止的瞬间,前面列车的速度是多少?
题型:不详
难度:
|
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一颗质量为m,速度为v
0
的子弹竖直向上射穿质量为M的木块后继续上升,子弹从射穿木块到再回到原木块处所经过的时间为T,那么当子弹射出木块后,木块上升的最大高度为多少?
题型:不详
难度:
|
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某一核反应的模型中质量为m
0
、速度为v
0
的粒子与一个静止的质量为M的原子核碰撞后合为一体,又迅速发生变化而放出质量为m、速度为v的另一个粒子,此粒子的速度v与v
0
反方向,则余下的反冲核的反冲速度为多少?
题型:不详
难度:
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载人气球原静止于高h的高空,气球质量为M,人的质量为m,若人沿绳梯滑至地面,则绳梯至少为多长?
题型:不详
难度:
|
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如图,光滑绝缘水平面上有两只完全相同的金属球A、B,带电量分别为-2Q与-Q.现在使它们以相同的初动能E
0
(对应的动量大小为p
0
)开始相向运动且刚好能发生接触.接触后两小球又各自反向运动.当它们刚好回到各自的出发点时的动能分别为E
1
和E
2
,动量大小分别为p
1
和p
2
.有下列说法正确的是( )
A.E
1
=E
2
>E
0
,p
1
=p
2
>p
0
B.E
1
=E
2
=E
0
,p
1
=p
2
=p
0
C.接触点一定在两球初位置连线的中点右侧某点
D.两球必将同时返回各自的出发点
题型:不详
难度:
|
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