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电荷量为q=1×10-4C的带正电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(如图甲所示).电场强度E的大小与时间t的关系、物块运动速度v与时间t的关系分别如图乙、丙所示,取重力加速度g=10m/s2.求
(1)物块质量m;
(2)物块与水平面之间的动摩擦因数μ.

解:(1)由图可知,前2s 物块做匀加速直线运动,由牛顿第二定律有:qE1-μmg=ma…①
2s后物块做匀速运动,由力的平衡条件有:qE2=μmg…②
由①②有:qE1-qE2=ma…③
由图可得:E1=3×104N/C,E2=2×104N/C;a==1m/s2
将数所代入③式解得:m=1kg.
故物块的质量为:m=1kg.
(2)由②式解得:μ==0.2;
答:(1)物块的质量1kg;
(2)物块与水平面之间的动摩擦因数为0.2.
分析:据图可知,物体开始做匀加速直线运动,后来做匀速运动,对物体正确受力分析,根据运动状态列方程,可知正确求解,在求电场力做功时可以根据动能定理求解.
点评:正确对物体进行受力分析,根据状态利用牛顿运动定律或者功能关系列方程求解是解决动力学问题的关键.
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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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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