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电荷量为q=1×10-4C的带正电小物块置于粗糙的绝缘水平面上,所在空间存在沿水平方向的匀强电场,场强E与时间t的关系及物块速度v与时间t的关系如图所示.若重力加速度g取10m/s2,求:
(1)物块的质量m.
(2)物块运动2s过程中,其电势能的改变量.

解:(1)由图可知,第1s物块做匀加速直线运动,由牛顿第二定律有
qE1-μmg=ma
由图线知a=2m/s2
1s后物块做匀速运动,由平衡条件有
qE2=μmg
联立解得q(E1-E2)=ma
由图可得E1=3×104N/C,E2=2×104N/C,
代入数据解得:m=0.5kg
(2)物块在第1s的位移为 m
物块在第2s的位移为 s2=vt2=2m
电场力做正功 W=qE1s1+qE2s2=7J
所以,物块的电势能减少7J.
答(1)物块的质量0.5kg
(2)电势能减少7J.
分析:(1)第1s物块做匀加速直线运动,由图象求得加速度数值,由牛顿第二定律求得电场力与摩擦力的关系,1s后物块做匀速运动,由平衡条件有再次找到电场力与摩擦力的关系,进而求得物体的质量
(2)利用电场力做功与电势能变化的关系求解
点评:对物体搞好受力分析,准确提取图象信息,巧妙利用功能关系
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?漳州模拟)如图甲所示,电荷量为q=1×10-4C的带正电的小物块置于绝缘水平面上,所在空间存在方向沿水平向右的电场,电场强度E的大小与时间的关系如图乙所示,物块运动速度与时间t的关系如图丙所示,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)前两秒电场力做功多少?
(2)物块的质量多少?
(3)物块与水平面间的动摩擦因数.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在真空中水平放置一对金属板.在两板间加以电压U=800V,板间距离为d=2cm,板长L=10cm.一电荷量为q=1×10-9C质量为m=5×10-6kg的带电粒子从极板中央以水平速度v0=2m/s射入电场.试分析带电粒子在电场中的运动情况.(不计粒子的重力)
(1)粒子在电场中运动的时间t为多少?
(2)粒子在电场时的加速度a为多少?
(3)穿出电场时在竖直方向上的位移y为多少?
(4)穿出电场是的速度V为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,A为位于一定高度处的质量为m=1×10-5kg、带电荷量为q=+1×10-6C的微粒,B为位于水平地面上的质量为M的用特殊材料制成的长方形空心盒子,盒子与地面间的动摩擦因数μ=0.2,盒内存在着竖直向上的匀强电场,场强大小E=1×103N/C,盒外存在着竖直向下的匀强电场,场强大小也为E,盒的上表面开有一系列略大于微粒的小孔,孔间距满足一定的关系,使得微粒进出盒子的过程中始终不与盒子接触.当微粒A以1m/s的速度从孔1进入盒子的瞬间,盒子B恰以v1=0.4m/s的速度向右滑行.设盒子足够长,取重力加速度g=10m/s2,不计微粒的重力,微粒恰能顺次从各个小孔进出盒子.试求:
(1)从微粒第一次进入盒子至盒子停止运动的过程中,盒子通过的总路程;
(2)微粒A从第一次进入盒子到第二次进入盒子所经历的时间;
(3)盒子上至少要开多少个小孔,才能保证微粒始终不与盒子接触.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网竖直平面xOy内有一半径为R=
2
m,圆心O与坐标系的原点重合的圆形区域,如图所示,在圆心O有一喷枪可在xOy平面内沿各个方向喷出初速度为v0=1m/s,质量为m=1×10-6kg,带电荷量为q=-1×10-8C的油滴.圆形区域内的匀强电场方向沿-y方向,电场强度E=8×102N/C.不考虑油滴间的相互作用,g取10m/s2.求:
(1)由坐标原点O沿x轴正方向喷出的油滴,在电场中运动的时间;
(2)射出圆形电场油滴的最大动能.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=10cm.电源电动势E=10V,内电阻r=1Ω,电阻R1=9Ω.将滑动变阻器的滑片放置在某一位置,闭合开关S,待电路稳定后,某一带微粒恰好能静止在两平行金属板正中央.若微粒带电荷量为q=1×10-5C,质量为m=2×10-5kg,则:
(1)此时两平行金属板间电压为多少?
(2)滑动变阻器接入电路的阻值R2为多大?
(3)滑动变阻器阻值为多大时它消耗的电功率最大,最大值为多少?

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