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如图1所示,水平向左的匀强电场E=4V/m,垂直纸面向里的匀强磁场B=2T,质量m=1g的带正电的小物块A,从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速滑下,滑行0.8m到N点时离开竖直壁做曲线运动,在P点时小物块A瞬时受力平衡,此时速度与水平方向的夹角为45°,若P与N的高度差为0.8m,求:
(1)A沿壁下滑过程中摩擦力所做的功;
(2)P与N的水平距离.


见解析
【试题分析】

(1)物体在下滑过程中受力情况如图2所示,因是变力,F也是变力,所以小物块做变加速运动,对其运动过程只能由能的观点列式.物块在N点时,墙对其弹力FN=0水平方向有Eq=qvB,所以v==2m/s,对M→N过程由动能定理列式有,代入数据有W=-6×10-3J.
(2)设P点小物块速度为v1其受力情况如图3所示,由平衡条件有Eq=qv1B,得v1=2m/s,小物块由N到P过程中做一般曲线运动,只能由能的观点列式.设N、P水平距离x,竖直距离为y,物体由N→P过程电场力和重力做功,由动能定理mgy-Eqx=mv12-mv2,解得x=0.6m.

练习册系列答案
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如图1所示,水平面上有电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置,间距d为0.5 m,左端通过导线与阻值为2 Ω的电阻R连接,右端通过导线与阻值为4 Ω的小灯泡L连接,在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长为2 m,区域内的磁场的磁感应强度B随时间变化如图2所示,在t=0时,一阻值也为R=2 Ω的金属棒在恒力F作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动,在金属棒从AB位置运动到EF位置过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,求:

(1)通过小灯泡的电流强度;

(2)恒力F的大小;

(3)金属棒的质量.

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一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验如下:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图5所示.让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面,水平距离为s.

图5

(1)请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、水平距离s等物理量的关系式:_____________________.

(2)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示:

弹簧长度压缩量x/cm

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

钢球飞行水平距离s/m

1.01

1.50

2.01

2.48

3.01

3.50

从上面的实验数据,请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧长度的压缩量x之间的关系,并说明理由:________________________________________________.

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科目:高中物理 来源:2014届云南省高一下学期期末考试物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图1所示,水平面上的小车向左运动,系在车后缘的轻绳绕过定滑轮,拉着质量为的物体上升。若小车以的速度匀速直线运动,当车后的绳与水平方向的夹角为时,物体的速度为,绳对物体的拉力为,则下列关系式正确的是(  )

A.               B.

C.              D.

 

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

?摇如图1所示,水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q,一表面绝缘的带电的小球(可视为质点且不影响Q的电场),从左端以初速度v0滑上金属板,沿光滑的上表面向右运动到右端,在该运动过程中( )
A.小球做匀速直线运动
B.小球做先减速,后加速运动
C.小球的电势能保持不变
D.电场力对小球所做的功为零

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