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如图所示,有一质量为m,带电荷量为+q的小球(可视为质点),自竖直向下、场强为E的匀强电场中的P点静止下落.在距离P点正下方h处有一弹性绝缘挡板S(挡板不影响匀强电场的分布),小球每次与挡板S相碰后电荷量均减少到碰前的(k>1),而碰撞过程中小球的机械能不发生损失.

(1)设匀强电场中,挡板S处电势φS=0,则电场中P点的电势φP为多少?小球在P点时的电势能EP为多少?

(2)小球从P点出发后到第一次速度变为零的过程中电场力对小球做了多少功?

(3)求在以后的运动过程中,小球距离挡板的最大距离l.


解析:(1)由电场力做功与电势能变化的关系得,EP-ES=qEh

由题设条件,挡板S处电势φS=0,

可得小球在P点时的电势φP=Eh,电势能EP=qEh.(2分)

(2)设第一次与挡板碰撞后能达到的高度为h1,由能量守恒得:

mgh+qEh=(mg+qE)h1(2分)

小球从P点出发到第一次到达最高点过程中电场力对小球做的功为:

W=qEh-qEh1(2分)

解得:.(2分)

(3)小球与挡板碰撞后小球所带电荷量逐渐减小,最终电荷量将减小为零,整个过程中能量始终守恒,由能量守恒得:

mgh+qEh=mgl(2分)

解得:l=h. (2分)


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一质点沿轴运动,其位置随时间变化的规律为:的单位为s。下列关于该质点运动的说法正确的是(    )

A;该质点的加速度大小为5m/s2             B;物体回到=0处时其速度大小为5m/s

C;t= 2s时刻该质点速度为零           D;0~3s内该质点的平均速度大小为5m/s

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把两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中,A电阻丝长为L,直径为d,B电阻丝长为3L,直径为3d。要使两电阻丝在相同时间内产生的热量相等,加在两电阻丝上的电压之比应当满足:

    A.UA∶UB=1∶1  B.UA∶UB=∶1    C.UA∶UB=∶3   D.UA∶UB=3∶4

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两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点,两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中A、N两点的电势均为零,ND段中的C点电势最高,则(   )         

A.N点的电场强度大小为零    

B.A点的电场强度大小为零

C.NC间场强方向向x轴正方向 

D.将一负点电荷从N点移到D点,电场力先做正功后做负功

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某实验小组应用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M,砝码及砝码盘的总质量为m,所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50 Hz.实验步骤如下:

A.按图甲所示,安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;:

B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;

C.挂上砝码盘,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度;

D.改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤C,求得小车在不同合力作用下的加速度.

根据以上实验过程,回答以下问题:

(1)对于上述实验,下列说法正确的是              .

A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等

B. 弹簧测力计的读数为小车所受合外力

C.实验过程中砝码处于超重状态

D.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量

(2)实验中打出的一条纸带如图乙所示,由该纸带可求得小车的加速度为     m/s2.(结果保留2位有效数字)

(3)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像(见上图),与本实验相符合是____________.

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某运动物体做匀变速直线运动,加速度大小为0.6 m/s2,那么在任意1 s内  (   )

A、此物体的末速度一定等于初速度的0.6倍

B、此物体任意1 s的初速度一定比前1 s末的速度大0.6 m/s

C、此物体在每1 s内的速度变化为0.6 m/s

D、此物体在任意1 s内的末速度一定比初速度大0.6 m/s

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火车以76km/h的速度经过某一段路,子弹以600m/s的速度从枪口射出,则(    )

A.76km/h是平均速度    B.76km/h是瞬时速度 

C.600m/s是瞬时速度    D.600m/s是平均速度

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如图所示的各种情况中,a、b两点的电势不相等的是(   )

A.平行板电容器带电时,极板间除边缘附近外的任意两点a、b

B.静电场中达到静电平衡时的导体内部任意两点a、b

C.离点电荷等距的任意两点a、b

D.两个等量异号的点电荷,在其连线的中垂线上,与连线中点等距的两点a、b

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一辆卡车初速度为v0=10m/s,以a=2m/s2的加速度行驶,求:

(1)卡车在3s末的速度v

(2)卡车在6s内的位移x6与平均速度

(3)卡车在第6s内的位移x

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