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    如图(甲)所示,水平面被竖直线PQ分为左、右两部分,左部分光滑,范围足够大,上方存在水平向右的匀强电场,右部分粗糙.一质量为m=2 kg,长为L的绝缘体制成的均匀带正电直棒AB置于水平面上,A端距PQ的距离为s=3 m,给棒一个水平向左的初速度v0,并以此时作为计时的起点,棒在最初2 s的运动图像如图(乙)所示.2 s末棒的B端刚好进入电场,已知直棒单位长度带电荷量为λ=0.1 C/m,取重力加速度g=10 m/s2.求:

    (1)直棒的长度;

    (2)匀强电场的场强E;

    (3)直棒最终停在何处.


    解析:(1)0～2 s内,棒运动的位移

    s1= t=t=4 m

    棒长为L=s1-s=1 m.

    (2)由题图(乙)知,棒在向左运动至B端刚好进入电场的过程,棒的加速度一直不变为a==0.5 m/s2.

    直棒所带电荷量q=λL=0.1 C

    当B端刚进入电场时有qE=ma

    得出E==10 N/C.

    (3)AB棒未进入电场前有μmg=ma

    得出μ==0.05

    棒B端进入电场后向左减速然后返回出电场直到最终停止,设A端在PQ右侧与PQ相距为x.

    由动能定理得

    --μmgx=0-m

    解得x=2.25 m

    故A端在PQ右边且距PQ为2.25 m.

    答案:(1)1 m　(2)10 N/C

    (3)A端距PQ2.25 m,在PQ右边


    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：


    关于曲线运动，下列说法中正确的是

    A．曲线运动的加速度一定是变化的

    B．曲线运动速度的大小可能不变      

    C．曲线运动不一定都是变速运动

    D．物体在恒定合外力作用下不可能做曲线运动

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    以下说法正确的是（　　）

    A．奥斯特发现了电流的磁效应和电磁感应现象

    B．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场

    C．电场强度是用比值法定义，因而电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电量成反比

    D．法拉第通过实验发现了在磁场中产生电流的条件

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如图所示，在同一平面内边长均为l的正方形区域abcd和cdef中．分别存在平行于ab方向的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场．质量为m电荷量为q的带电粒子，以速度υ0沿ad方向从a点射入电场，并从dc边的中点O射出，不计重力．

    （1）求电场强度的大小；

    （2）若粒子垂直于ef边界射出磁场，求它在电、磁场中运动的总时间；

    （3）磁场的磁感应强度大小在什么范围内时，粒子才能从de边界射出磁场？

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如图所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满z<0的空间,z>0的空间为真空.将电荷量为q的点电荷置于z轴上z=h处,则在xOy平面上会产生感应电荷.空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的.已知静电平衡时导体内部电场强度处处为零,则在z轴上z=处的电场强度大小为(k为静电力常量)(　　)

     

    A.k B.k C.k D.k

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    空间中P、Q两点处各固定一个点电荷,其中P点处为正电荷,P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示,a、b、c、d为电场中的4个点.则(　　)

     

    A.P、Q两点处的电荷等量同种

    B.a点和b点的电场强度相同

    C.c点的电势低于d点的电势

    D.负电荷从a到c,电势能减少

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    科目：高中物理 来源： 题型：


     “电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成.偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为RA和RB的同心金属半球面A和B构成,A、B为电势值不等的等势面,其过球心的截面如图所示.一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M板正中间小孔垂直入射,进入偏转电场区域,最后到达偏转器右端的探测板N,其中动能为Ek0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间.忽略电场的边缘效应.

    (1)判断半球面A、B的电势高低,并说明理由;

    (2)求等势面C所在处电场强度E的大小;

    (3)若半球面A、B和等势面C的电势分别为φA、φB和φC,则到达N板左、右边缘处的电子,经过偏转电场前、后的动能改变量ΔEk左和ΔEk右分别为多少?

    (4)比较|ΔEk左|和|ΔEk右|的大小,并说明理由.

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连.若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子(　　)

    A.所受重力与电场力平衡 B.电势能逐渐增加

    C.动能逐渐增加       D.做匀变速直线运动

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如图所示，静止在光滑水平面上的小车质量为M=20kg. 从水枪中喷的水柱，横截面积为S=10cm2，速度为v=10m/s，水的密度为ρ=1.0×103kg/m3. 若用水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁，且冲击到小车前壁的水全部沿前壁淌入小车中.

    (1) 求当有质量为m=5kg的水进入小车时，小车的速度大小；

    (2) 若将小车固定在水平面上，且水冲击到小车前壁后速度立即变为零，求水对小车的冲击力大小。

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