(2011年温州中学高三月考)如图甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m=0.2 kg,带电荷量为q=+2.0×10-6 C的小物块处于静止状态,

(2011年温州中学高三月考)如图甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m=0.2 kg,带电荷量为q=+2.0×10-6 C的小物块处于静止状态,

题型:不详难度:来源:
(2011年温州中学高三月考)如图甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m=0.2 kg,带电荷量为q=+2.0×10-6 C的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1.从t=0时刻开始,空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场(取水平向右的方向为正方向,g取10 m/s2),求:

(1)23秒内小物块的位移大小;
(2)23秒内电场力对小物块所做的功.
答案
(1)47 m (2)9.8 J
解析
(1)0~2 s内小物块的加速度
a1=2 m/s2
位移s1a1t=4 m
2 s末小物块的速度为v2=a1t1=4 m/s
2 s~4 s内小物块的加速度a2=-2 m/s2
位移s2=s1=4 m
4 s末的速度为v4=0
因此小物块做周期为4 s的变速运动,第22 s末的速度为v22=4 m/s,第23 s末的速度为v23=v22+a2t=2 m/s(t=1 s)
所求位移为s=s1t=47 m.
(2)23秒内,设电场力对小物块所做的功为W,由动能定理有:
W-μmgs=mv
解得W=9.8 J.
举一反三
平行板间有如图1所示的周期性变化的电压.重力不计的带电粒子静止在平行板中央,从t=0时刻开始将其释放,运动过程中无碰板情况.在图2所示的图象中,能正确定性描述粒子运动的速度图象的是                    (  )
                                                   

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如图所示,A是一个边长为L的正方形导线框,每边长电阻为r。现维持线框以恒定速度v沿x轴运动,并穿过图中所示由虚线围成的匀强磁场区域。以顺时针方向为电流的正方向,,线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则bc两点间的电势差随时间变化的图线应为
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如图(甲)所示,两个平行金属板P、Q正对竖直放置,两板间加上如图(乙)所示的交变电压.t=0时,Q板比P板电势高U0,在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动(电子所受重力可忽略不计),已知电子在0~4t0时间内未与两板相碰.则电子速度方向向左且速度大小逐渐增大的时间是(    )
A.0<t<t0B.t0<t<2t0
C.2t0<t<3t0D.3t0<t<4t0

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平行板间有如图所示周期变化的电压,重力不计的带电粒子静止在平行板中央,从t=0时刻开始将其释放,运动过程无碰板情况,选项中,能正确定性描述粒子运动的速度图象的是(   )

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如图所示的装置,U1是加速电压,紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板.板长为l,两板间距离为d,一个质量为m、带电量为-q的粒子,经加速电压加速后沿金属板中心线水平射入两板中,若两水平金属板间加一电压U2,当上板为正时,带电粒子恰好能沿两板中心线射出;当下板为正时,带电粒子则射到下板上距板的左端1/4处,求:

(1)为多少?
(2)为使带电粒子经U1加速后,沿中心线射入两金属板,并能够从两板之间射出,两水平金属板所加电压U2应满足什么条件?
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