[题目]如图所示.一根对称的V字形玻璃管倒置于竖直平面内.V字形玻璃管所在空间充满着方向竖直向下的匀强电场.场强大小E=1000V/m.一个质量m=10﹣4kg.带电量q=﹣2×10﹣6C的小球(小球直径比玻璃管内直径稍小).从A点由静止开始在管内运动.小球与管壁间的动摩擦因数为μ=0.5.已知AB.BC两管长度均为l=2m.倾角α=3 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，一根对称的V字形玻璃管倒置于竖直平面内，V字形玻璃管所在空间充满着方向竖直向下的匀强电场，场强大小E=1000V/m。一个质量m=10﹣4kg、带电量q=﹣2×10﹣6C的小球（小球直径比玻璃管内直径稍小），从A点由静止开始在管内运动，小球与管壁间的动摩擦因数为μ=0.5。已知AB、BC两管长度均为l=2m，倾角α=37°，且管顶B处有一段很短的光滑圆弧，小球在运动过程中带电量保持不变．g=10m/s2。求：

（1）小球第一次运动到B点所需的时间t；

（2）从开始运动到最终停止，系统产生的热量Q。

【答案】（1）（2）1.2×10-3s

【解析】

（1）设小球质量为m，小球从A点由静止开始做匀加速直线运动到B点的过程中，设加速度大小为a，根据牛顿第二定律有

Eqsinα﹣mgsinα﹣μN=ma

Eqcosα=mgcosα+N

带入数据解得

a=2m/s2

由匀变速直线运动规律有

解得

；

（2）小球最终停止在B点，由能量守恒定律得

Q=qElsinα﹣mglsinα

解得

Q=1.2×10﹣3J

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【题目】如图所示为一种研究高能粒子在不同位置对撞的装置。在关于y轴对称间距为2d的MN、PQ边界之间存在两个有界匀强磁场，其中K（K在x轴上方）下方I区域磁场垂直纸面向外，JK上方Ⅱ区域磁场垂直纸面向里，其磁感应强度均为B．直线加速器1与直线加速器2关于O点轴对称，其中心轴在位于x轴上，且末端刚好与MN、PQ的边界对齐；质量为m、电荷量为e的正、负电子通过直线加速器加速后同时以相同速率垂直MN、PQ边界进入磁场。为实现正、负电子在Ⅱ区域的y轴上实现对心碰撞（速度方向刚好相反），根据入射速度的变化，可调节边界与x轴之间的距离h，不计粒子间的相互作用，不计正、负电子的重力，求：

（1）哪个直线加速器加速的是正电子；

（2）正、负电子同时以相同速度ν1进入磁场，仅经过边界一次，然后在Ⅱ区域发生对心碰撞，试通过计算求出v1的最小值。

（3）正、负电子同时以v2速度进入磁场，求正、负电子在Ⅱ区域y轴上发生对心碰撞的位置离O点的距离。

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(1) 导体棒受到的安培力有多大？

(2) 导体棒受到的摩擦力有多大？

(3) 若导体棒中通过的电流为10A时，导体棒获得的加速度多大？

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【题目】如图所示，物体A、B的质量相等，物体B刚好与地面接触．现剪断绳子OA，下列说法正确的是(　　)

A. 剪断绳子的瞬间，物体A的加速度为g

B. 弹簧恢复原长时，物体A的速度最大

C. 剪断绳子后，弹簧、物体A、B和地球组成的系统机械能守恒

D. 物体运动到最下端时，弹簧的弹性势能最大

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【题目】如图是某一半导体器件的U﹣I图，将该器件与标有“9V，18W”的用电器串联后接入电动势为12V的电源两端，用电器恰能正常工作，此时电源的输出功率是__W；若将该器件与一个阻值为1.33Ω的电阻串联后接在此电源两端，则该器件消耗的电功率约为__W。

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（1）求重物c的质量；

（2）求EF上方每根导轨的电阻与到EF的距离x之间的关系；

（3）某时刻t，与a棒连接的细线突然被拉断，求细线被拉断的瞬间a 棒的加速度大小；

（4）在第（3）问中，假设细线被拉断的瞬间，a、b棒的重力突然消失。求从释放a、b、c 到a、b棒的速度稳定过程中，a棒克服安培力做的功。

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