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【题目】如图所示,空间中有互相垂直的两组平行金属板PQMN,其中板PQ水平,板PQ长度为板MN长度的2倍。其间有一矩形区域ABCDAB的长度l1=06mAD的长度为l2=0.2m。当仅在板MN加上电压时,将带正电的小球从A点由静止释放,小球恰沿直线AC运动;当仅在板PQ加上相同电压时,使该小球从A点沿AB方向水平抛出,小球也能经过C点。取重力加速度g=10 ms2,板端彼此绝缘靠在一起,不考虑板间的静电效应,两次运动中小球的电荷量相同。求小球水平抛出的初速度大小(结果可用根式表示)

【答案】

【解析】

仅在板M、N上加电压时,小球水平方向受电场力作用,做匀速运动,竖直方向都做自由落体运动,分别列方程;仅在PQ上加电压时,小球做类平抛运动,分别沿水平、竖直方向列方程,联立求解即可。

设带电小球的质量为m,电荷量为q,板间电压为U,板PQ间距为d,板MN间距为2d

当仅在板M、N上加电压时,有

小球受电场力为F1=q

小球沿直线从A到C运动过程,设运动时间为t1,则

联立得

当仅在PQ上加电压时,有

小球受电场力为F2=q

设小球的初速度为v0,做类平抛运动的加速度为a,运动时间为t2,则

由牛顿第二定律得F2+mg=ma

由类平抛运动规律得

联立解得v0= m/s

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,带着光滑竖直的三角形斜壁固定在水平地面上,放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接,开始时轻绳与斜劈平行.现给小滑块施加一竖直向上的拉力,使小滑块沿杆缓慢上升,整个过程中小球始终为脱离斜劈,则有(

A. 轻绳对小球的拉力逐渐增大

B. 小球对斜劈的压力先减小后增大

C. 竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小

D. 对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大

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【题目】如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略。下列说法中正确的是( )

A. 合上开关K一段时间后,再断开开关K切断电路时,A1闪亮一下后逐渐熄灭,A2逐渐熄灭

B. 合上开关K一段时间后,再断开开关K切断电路时,A2闪亮一下后逐渐熄灭,A1逐渐熄灭

C. 合上开关K一段时间后,再断开开关K切断电路时,A2立刻熄灭,A1逐渐熄灭

D. 合上开关K一段时间后,再断开开关K切断电路时,A1和A2都缓慢熄灭

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,半径为R的光滑半圆轨道AB竖直固定在一水平光滑的桌面上,轨道最低点B与桌面相切并平滑连接,桌面距水平地面的高度也为R。在桌面上轻质弹簧被ab两个小球挤压(小球与弹簧不拴接),处于静止状态。已知a球的质量为m0ab两球质量比为2∶3。固定小球b释放小球aa球与弹簧分离后经过B点滑上半圆环轨道并恰能通过轨道最高点A。现保持弹簧形变量不变同时释放ab两球重力加速度取g,求:

(1)释放小球前弹簧具有的弹性势能Ep

(2)b球落地点距桌子右端C点的水平距离

(3)a球在半圆轨道上上升的最大高度H

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【题目】2018521日,我国发射人类首颗月球中继卫星鹊桥614日进入使命轨道——地月拉格朗日L2轨道,为在月球背面着陆的嫦娥四号与地球站之间提供通信链路。128日,我国成功发射嫦娥四号探测器,并于201913日成功着陆于月球背面,通过中继卫星鹊桥传回了月背影像图,如图1所示,揭开了古老月背的神秘面纱。如图2所示,假设鹊桥中继卫星在拉格朗日点L2时,跟月、地两个大天体保持相对静止。设地球的质量为月球的k倍,地月间距为L,拉格朗日点L2与月球间距为d。地球、月球和鹊桥中继卫星均视为质点,忽略太阳对鹊桥中继星的引力,则下列选项正确的是

A. 鹊桥中继卫星在拉格朗日点L2时处于平衡状态

B. 鹊桥中继卫星与月球绕地球运动的线速度之比为

C. kLd的关系式为

D. kLd的关系式为

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【题目】对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是

A. 温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大

B. 当物体温度降到时,物体分子的热运动就会停止

C. 当分子间的距离增大时,分子间作用力就一直减小

D. 当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大

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【题目】如图所示,MN是半径为R光滑圆弧,木板B静止在水平面上,其左端与N点重合,右端放有滑块A。滑块CP点由静止释放,恰从M点切入圆轨道,与木板B碰撞后粘为一体,碰撞时间极短,之后,BC一起沿水平面运动,滑块A恰好未从B上掉下。已知滑块AC的质量均为m,木板B的质量为2m,滑块A与木板B之间的动摩擦因数为μ1,滑块C和木板B与地面之间的动摩擦因数均为,滑块A、滑块C均可视为质点,重力加速度为g,忽略空气阻力,水平面足够长。

求:(1)滑块CN点时与木板B碰撞前的瞬间对圆弧轨道的压力。

(2)滑块A停止时到N点的水平距离。

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【题目】如图1所示,某同学设计了一个测量滑块与木板间的动摩擦因数的实验装置,装有定滑轮的长木板固定在水平实验台上,木板上有一滑块,滑块右端固定一个动滑轮,钩码和弹簧测力计通过绕在滑轮上的轻绳相连,放开钩码,滑块在长木板上做匀加速直线运动.

1)实验得到一条如图2所示的纸带,相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s,由图中的数据可知,滑块运动的加速度大小是_____m/s2.(计算结果保留两位有效数字)

2)读出弹簧测力计的示数F,处理纸带,得到滑块运动的加速度a;改变钩码个数,重复实验.以弹簧测力计的示数F为纵坐标,以加速度a为横坐标,得到的图象是纵轴截距为b的一条倾斜直线,如图3所示.已知滑块和动滑轮的总质量为m,重力加速度为g,忽略滑轮与绳之间的摩擦.则滑块和木板之间的动摩擦因数μ=_____

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【题目】如图所示,在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1QQ2,其中Q恰好静止不动,Q1Q2围绕Q做匀速圆周运动,在运动过程中三个点电荷始终共线.已知Q1Q2分别与Q相距r1r2,不计点电荷间的万有引力,下列说法正确的是(  )

A. Q1Q2的电荷量之比为

B. Q1Q2的电荷量之比为

C. Q1Q2的质量之比为

D. Q1Q2的质量之比为

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