如图所示,“U 形框架由两平行金属板A.B和绝缘底座P组成.在金属板A.B上同一高度处开有两个小孔M.N.并在M.N之间固定一绝缘光滑平板.整个装置总质量为M=1kg.静止在光滑水平面上.两平行金属板A.B组成的电容器的电容为C=6.25×10-7F.金属板带电量为Q=0.2C.间距为d=0.1m.现有一电荷分布均匀的带电量为q=5×1 0-5C.质量为m=1kg.长度为l=0.1m的绝缘橡胶棒以v0=10 m/s的速度由右边小孔水平滑入“U 形框架中.设绝缘棒的电荷量对“U 形框架内的电场没有影响.问: 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

精英家教网如图所示;“U”形框架由两平行金属板A、B和绝缘底座P组成,在金属板A、B上同一高度处开有两个小孔M、N,并在M、N之间固定一绝缘光滑平板,整个装置静止固定在水平面上.两平行金属板A、B接上电压为150KV的稳压电源,两金属板间距为d=0.1m.现有一电荷分布均匀的带电量为q=5×10-5C,质量为m=0.01kg,长度为l=0.04m的绝缘橡胶棒以v0=10
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m/s的速度由右边小孔水平滑入“U”形框架中,设绝缘棒的电荷量对“U”形框架内的电场没有影响.问:
(1)橡胶棒刚好全部进入“U”形框架内的加速度
(2)橡胶棒刚好全部进入“U”形框架内的速度.
(3)橡胶棒与“U”形框架相互作用过程中增加的最大电势能.

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如图所示;“U”形框架由两平行金属板A、B和绝缘底座P组成,在金属板A、B上同一高度处开有两个小孔M、N,并在M、N之间固定一绝缘光滑平板,整个装置静止固定在水平面上.两平行金属板A、B接上电压为150KV的稳压电源,两金属板间距为d=0.1m.现有一电荷分布均匀的带电量为q=5×10-5C,质量为m=0.01kg,长度为l=0.04m的绝缘橡胶棒以v0=10
3
m/s的速度由右边小孔水平滑入“U”形框架中,设绝缘棒的电荷量对“U”形框架内的电场没有影响.问:
(1)橡胶棒刚好全部进入“U”形框架内的加速度
(2)橡胶棒刚好全部进入“U”形框架内的速度.
(3)橡胶棒与“U”形框架相互作用过程中增加的最大电势能.
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如图所示;“U”形框架由两平行金属板A、B和绝缘底座P组成,在金属板A、B上同一高度处开有两个小孔M、N,并在M、N之间固定一绝缘光滑平板,整个装置静止固定在水平面上.两平行金属板A、B接上电压为150KV的稳压电源,两金属板间距为d=0.1m.现有一电荷分布均匀的带电量为q=5×10-5C,质量为m=0.01kg,长度为l=0.04m的绝缘橡胶棒以v=10m/s的速度由右边小孔水平滑入“U”形框架中,设绝缘棒的电荷量对“U”形框架内的电场没有影响.问:
(1)橡胶棒刚好全部进入“U”形框架内的加速度
(2)橡胶棒刚好全部进入“U”形框架内的速度.
(3)橡胶棒与“U”形框架相互作用过程中增加的最大电势能.

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如图所示;“U”形框架由两平行金属板A、B和绝缘底座P组成,在金属板A、B上同一高度处开有两个小孔M、N,并在M、N之间固定一绝缘光滑平板,整个装置静止固定在水平面上.两平行金属板A、B接上电压为150KV的稳压电源,两金属板间距为d=0.1m.现有一电荷分布均匀的带电量为q=5×10-5C,质量为m=0.01kg,长度为l=0.04m的绝缘橡胶棒以v=10m/s的速度由右边小孔水平滑入“U”形框架中,设绝缘棒的电荷量对“U”形框架内的电场没有影响.问:
(1)橡胶棒刚好全部进入“U”形框架内的加速度
(2)橡胶棒刚好全部进入“U”形框架内的速度.
(3)橡胶棒与“U”形框架相互作用过程中增加的最大电势能.

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一、1、D 2、C 3、CD 4、D 5、B 6、D 7、ABD 8、C

二、实验题:(18分)将答案填在题目的空白处,或者要画图连线。

9、(6分)(1)(2分)38.48  答案在38.46至38.51之间的均给2分

(2)(4分)                (4分)

10、(12分)(1)ACEF    (2)见图  (3)R=900Ω(每一小问4分)

三、本大题共三小题共计54分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题.答案中必须明确写出数值和单位

11、(16分)(1)要使滑块A 能以与B 碰前瞬间相同的速度与C 碰撞,必须使小球B 受A 撞击后在竖直平面内完成一个完整的圆周运动后从左方撞击A,使A 继续向右运动。

设A 从距水平面高为H 的地方释放,与B 碰前的速度为v0

对A,由机械能守恒得:  ①2 分

向心力 2 分

设小球B 通过最高点的速度为vB,则它通过最高点的条件是:1分

小球B 从最低点到最高点机械能守恒:   ③2 分

联立①②③得H

评价说明:如果于式中的“≤”、④式中的“≤”写成“=”,又没有用文字表明是极值的,该式为零分

   (2)从这个高度下滑的A 与C碰撞前瞬间速度   ⑤2 分

设A 与C 碰后瞬间的共同速度为v,由动量守恒:  ⑥ 2 分

20090401

   ⑦   2分

       由⑤、⑥、⑦式得:…………1分

12、(18分)设管长为H,取向下为正方向,则a、b两球到达玻璃管底端时,速度都为

                 ①(1分)

a球着地后反弹,速度为             ②(1分)

a、b两球相碰,总动量守恒        ③ (1分)

总动能守恒      ④(2分)

联立①至④式,并代入m1 = 2m2,解得    ,    ⑤(2分)

设c在M处下落经t时间后与b相碰,则

    解得             ⑥(2分)

碰撞前b、c的速度分别为      ⑦(2分)

b与c相碰,总动量守恒          ⑧(1分)

要使b、c粘合体能飞出管口,则c与b碰后的速度必须竖直向上,且大小大于,取,代入上式,(1分)

得      ⑨(2分)

解得b、c两者质量之比为                  ⑩(2分)

因此要使b、c粘合后能够竖直飞出玻璃管口,必须满足条件 >。(1分)

13、(20分)(1)设带电橡胶棒刚好全部进入“U”形框架时,达到与“U”形框架共速v,则由动能定理:……………………………………①(2分)

  由动量守恒:mv0=(m+M)v………………………………………………………②(1分)

其中E=………………………………………………………………………③(2分)

由①②③式联立得:L=0.3125(m)

∴L>l………………………………………………………………………………④(2分)

橡胶棒能全部进入“U”形框架.

(2)设相互作用过程中“U”形框架的最终速度为v2,棒的最终速度为v1

   由(1)知棒能全部穿出“U”形框架

   由动能定理:2×………………………………⑤(3分)

   由动量守恒:mv0=mv1+Mv2 ……………………………………………………⑥(2分)

   由③⑤⑥式联立得:v2=2m/s……………………………………………………⑦(3分)

(3)系统增加的电势能等于机械能的减小量

   △E=(J) ……………………………………………⑧(5分)