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(11分)如图所示,A.B为平行板电容器,两板相距d,接在电压为U的电源上,在A板的中央有一小孔M(两板间电场可视为匀强电场).今有一质量为m的带电质点,自A板上方与A板相距也为d的O点由静止自由下落,穿过小孔M后到达距B板的N点时速度恰好为零.(重力加速度为g)

求:(1)带电质点的电荷量,并指出其带电性质;
(2)在保持与电源相连的情况下,A板往下移的距离.质点仍从O点由静止自由下落,求质点下落速度为零时距B板的距离.

(1) 负电   (2)

解析试题分析:(1)由题意知,质点带负电  ①
两极板间的场强E: ②
设电量大小为q,则从O到N点,则动能定理可得:
  ③
由①②解得: ④
(2)当A板下移时,两板间的距离
 ⑤
两板间的场强  ⑥
设下落速度为零时距B板距离为
则从开始下落到速度为零的过程中,由动能定理得:
  ⑦
由④⑤⑥⑦得: ⑧
考点:本题考查匀强电场中电场强度与电势差关系、动能定理。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(18分)如图,一个质量为m的小球(可视为质点)以某一初速度从A点水平抛出,恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧,经BCD从圆管的最高点D射出,恰好又落到B点.已知圆弧的半径为R且A与D在同一水平线上,BC弧对应的圆心角θ=60°,不计空气阻力.求:

(1)小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小;
(2)在D点处管壁对小球的作用力N;
(3)小球在圆管中运动时克服阻力做的功Wf

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(8分)中国海军歼-15舰载机已经在“辽宁”舰上多次进行触舰复飞,并已经进行了舰载机着陆和甲板起飞。这标志着我国已经基本拥有在航母上起降舰载机的能力。消息人士还记录了歼15起飞的大概过程。10时55分,飞机由机库运到飞行甲板上。11时15分,清理跑道,拖车把飞机拉到跑道起点,刹车。11时25分,甲板阻力板打开,舰载机发动机点火,保持转速70%。11时28分许,舰载机刹车松开,加速至最大推力,飞机滑跃离开甲板,顺利升空。现将飞机起飞模型简化为飞机先在水平甲板上做匀加速直线运动,再在倾角为θ=15°的斜面甲板上以最大功率做加速运动,最后从甲板飞出的速度为360km/h。若飞机的质量为18吨,甲板AB=180m,BC=50m,(飞机长度忽略当做质点,不计一切摩擦和空气阻力,取sin15°=0.3,g="10" m/s2

(1)如果要求到达甲板B点的速度至少为离开斜面甲板速度的60%,则飞机在水平甲板上
运动时的牵引力至少为多少才能使飞机起飞?
(2)如果到达B点时飞机刚好到达最大功率,则从飞机开始运动到飞离甲板共需多少时间?

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(10分)在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6.0×105 N/C,方向与x轴正方向相同.在O处放一个电荷量q=-5.0×10-8 C,质量m=1.0×10-2 kg的绝缘物块.物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2.0 m/s,如图所示.(g取10 m/s2)试求:

(1)物块向右运动的最大距离.
(2)物块最终停止的位置.

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(15分)在一次国际城市运动会中,要求运动员从高为H的平台上A点,由静止出发,沿着动摩擦因数为μ的滑道向下运动到B点后水平滑出,最后落在水池中,如图所示,设滑道的水平距离为L,B点的高度h可由运动员自由调节(取g=10m/s2),求:

⑴运动员到达B点的速度与高度h的关系;
⑵运动员要达到最大水平运动距离,B点的高度h应调为多大?对应的最大水平距离smax为多少?
⑶若图中H=4m,L=5m,动摩擦因数μ=0.2,则水平运动距离要达到7m,h值应为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)一同学想设计一个轨道玩具,其设想是将一光滑的倾角为θ斜面轨道和一半径为r的光滑半圆弧轨道两轨道平滑无缝连接,半圆弧轨道最高点和最低点在同一竖直线上,在轨道连接处无能量损失,让一小球从斜面上某一位置由静止释放,沿斜面轨道和半圆弧轨道运动,经过圆弧的顶点水平抛出并垂直落在斜面上,如图所示,如果他的想法可行,则斜面倾角θ应满足什么条件?在满足条件的情况下,小球释放位置距斜面底端高h为?

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(10分)一个质量为m的小球拴在钢绳的一端,另一端施加大小为F1的拉力作用,在水平面上做半径为R1的匀速圆周运动。今将力的大小改变为F2,使小球仍在水平面上做匀速圆周运动,但半径变为R2,小球运动的半径由R1变为R2过程中拉力对小球做的功。

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(10分)有一个边长为L=1.6m的正方形桌子,桌面离地高度为h=1.25m。一个质量为的小物块可从桌面正中心点以初速v0=3m/s沿着与OA成370的方向在桌面上运动直至落地。设动摩擦因数为μ="0.25" ,取g=10m/s2,求

(1)物块离开桌面时速度是多少?
(2)物块落地的速度是多少?(可用根式表示)
(3)物块落地点到桌面中心点的水平距离是多少?

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