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(1)小物体A下落至N点时开始离开墙壁,说明这时小物体A与墙壁之间已无挤压,弹力为零.
故有:qE=qvNB
∴vN=
E
B
=
4
2
=2m/s          
对小物体A从M点到N点的过程应用动能定理,这一过程电场力和洛仑兹力均不做功,应有:
mgh-Wf克=
1
2
m
v2N

∴Wf克=mgh-
1
2
m
v2N
=10-3×10×0.8-
1
2
×10-3×22=6×l0-3 (J)     
(2)小物体离开N点做曲线运动到达P点时,受力情况如图所示,由于θ=45°,物体处于平衡状态,建立如图的坐标系,可列出平衡方程.
qBvpcos45°-qE=0        (1)
qBvpsin45°-mg=0        (2)
由(1)得 vp=
E
Bcos45°
=2
2
m/s
由(2)得 q=
mg
Bvpsin45°
=2.5×l0-3 c                  
N→P过程,由动能定理得mg(H-h)-qES=
1
2
m
v2p
-
1
2
m
v21

代入计算得    S=0.6 m      
答:(1)A沿壁下滑时克服摩擦力做的功6×l0-3 J.
(2)P与M的水平距离s是0.6m.

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(1)小物体A下落至N点时开始离开墙壁,说明这时小物体A与墙壁之间已无挤压,弹力为零.
故有:qE=qvNB
∴vN=
E
B
=
4
2
=2m/s          
对小物体A从M点到N点的过程应用动能定理,这一过程电场力和洛仑兹力均不做功,应有:
mgh-Wf克=
1
2
m
v2N

∴Wf克=mgh-
1
2
m
v2N
=10-3×10×0.8-
1
2
×10-3×22=6×l0-3 (J)     
(2)小物体离开N点做曲线运动到达P点时,受力情况如图所示,由于θ=45°,物体处于平衡状态,建立如图的坐标系,可列出平衡方程.
qBvpcos45°-qE=0        (1)
qBvpsin45°-mg=0        (2)
由(1)得 vp=
E
Bcos45°
=2
2
m/s
由(2)得 q=
mg
Bvpsin45°
=2.5×l0-3 c                  
N→P过程,由动能定理得mg(H-h)-qES=
1
2
m
v2p
-
1
2
m
v21

代入计算得    S=0.6 m      
答:(1)A沿壁下滑时克服摩擦力做的功6×l0-3 J.
(2)P与M的水平距离s是0.6m.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?苏州二模)为探究物体在下落过程中机械能是否守恒,某同学采用实验装置如图甲所示.
(1)其设计方案如下:让质量为m的立方体小铁块从开始端自由下落,开始端至光电门的高度差为h,则此过程中小铁块重力势能的减少量为
mgh
mgh
;测出小铁块通过光电门时的速度v,则此过程中小铁块动能增加量为
1
2
mv2
1
2
mv2
;比较这两个量之间的关系就可得出此过程中机械能是否守恒.(已知当地重力加速度大小为g)
(2)具体操作步骤如下:
A.用天平测定小铁块的质量m;
B.用游标卡尺测出立方体小铁块的边长d;
C.用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离h(h>>d);
D.电磁铁先通电(电源未画出),让小铁块吸在开始端;
E.断开电源,让小铁块自由下落;
F.计时装置记录小铁块经过光电门所用时间为t,计算出相应速度v;
G.改变光电门的位置,重复C、D、E、F等步骤,得到七组(hi,vi2)数据;
H.将七组数据在v2-h坐标系中找到对应的坐标点,拟合得到如图乙所示直线.
上述操作中有一步骤可以省略,你认为是
A
A
(填步骤前的字母);计算小铁块经过光电门的速度表达式v=
d
t
d
t

(3)若v2-h图线满足条件
计算出直线斜率的值与2g的比较,在误差允许的范围内二者相等
计算出直线斜率的值与2g的比较,在误差允许的范围内二者相等
,则可判断小铁块在下落过程中机械能守恒.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(Ⅰ)物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大,为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”,我们提供了如图的实验装置.
(1)某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题:如图所示,设质量为m(已测定)的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的位移s,通过光电门时的速度v,试探究外力做的功mgs与小球动能变化量
12
mv2
的定量关系.
(2)某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数据.
①用天平测定小球的质量为0.50kg;
②用
游标卡尺
游标卡尺
 测出小球的直径为10.0mm;(选填:刻度尺,游标卡尺,螺旋测微器)
③用刻度尺测出电磁铁下端到
光电门
光电门
的距离为80.40cm;
④电磁铁先通电,让小球
吸在电磁铁下端
吸在电磁铁下端

⑤让电磁铁断电,小球自由下落.
⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3s.
⑦计算得出重力做的功为4.02J,小球动能变化量为
4.00
4.00
J.(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)
(3)试根据在(2)中条件下做好本实验的结论:
在误差允许范围内外力做功与动能变化量相等
在误差允许范围内外力做功与动能变化量相等

(Ⅱ)某同学使用如下图A所示器材测定小灯泡在不同电压下的阻值,已知小灯泡标有“9V,4.5W“字样,备选滑动变阻器有二种规格,R1标有”5Ω,2A”R2标有”100Ω,2A”现要求小灯泡两端电压从零开始,并能测量多组数据.

(1)为使操作更为方便,滑动变阻器应选用
R1
R1
(选填R1,R2
(2)将图中的实物图补充完整,使其能尽量准确地测量小灯泡的阻值.
(3)本实验操作时应闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使小灯泡电流
从小到大
从小到大
(选填”从小到大”或”从大到小”)变化,读取数据.若某同学选用15V量程电压表进行测量示数如图B所示,此时示数为
8.5V
8.5V

(4)图C为某同学根据实验数据做出的一根I-U图线,从图中可以求出小灯泡正常工作时的阻值大小为
16.4Ω
16.4Ω
,(保留三位有效数字)此阻值比小灯泡的实际阻值偏
.(选填“大”或“小”)

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科目:高中物理 来源: 题型:

为探究物体在下落过程中机械能是否守恒,某同学采用实验装置如图甲所示.

(1)其设计方案如下:让质量为m的立方体小铁块从开始端自由下落,开始端至光电门的高度差为h,则此过程中小铁块重力势能的减少量为    ;测出小铁块通过光电门时的速度v,则此过程中小铁块动能增加量为      ;比较这两个量之间的关系就可得出此过程中机械能是否守恒.(已知当地重力加速度大小为g)

(2)具体操作步骤如下:

 A.用天平测定小铁块的质量m;

B.用游标卡尺测出立方体小铁块的边长d;

C.用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离h();

D.电磁铁先通电(电源未画出),让小铁块吸在开始端;

E.断开电源,让小铁块自由下落;

F.计时装置记录小铁块经过光电门所用时间为t,计算出相应速度v;

G.改变光电门的位置,重复C、D、E、F等步骤,得到七组(hi)数据;

H.将七组数据在坐标系中找到对应的坐标点,拟合得到如图乙所示直线.

上述操作中有一步骤可以省略,你认为是        (填步骤前的字母);计算小铁块经过光电门的速度表达式v=        

(3)若图线满足条件                               ,则可判断小铁块在下落过程中机械能守恒.

 

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科目:高中物理 来源:2013届江苏省盐城市高一下学期期末考试物理 题型:实验题

为探究物体在下落过程中机械能是否守恒,某同学采用实验装置如图甲所示.

(1)其设计方案如下:让质量为m的立方体小铁块从开始端自由下落,开始端至光电门的高度差为h,则此过程中小铁块重力势能的减少量为    ;测出小铁块通过光电门时的速度v,则此过程中小铁块动能增加量为       ;比较这两个量之间的关系就可得出此过程中机械能是否守恒.(已知当地重力加速度大小为g)

(2)具体操作步骤如下:

 A.用天平测定小铁块的质量m;

B.用游标卡尺测出立方体小铁块的边长d;

C.用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离h();

D.电磁铁先通电(电源未画出),让小铁块吸在开始端;

E.断开电源,让小铁块自由下落;

F.计时装置记录小铁块经过光电门所用时间为t,计算出相应速度v;

G.改变光电门的位置,重复C、D、E、F等步骤,得到七组(hi)数据;

H.将七组数据在坐标系中找到对应的坐标点,拟合得到如图乙所示直线.

上述操作中有一步骤可以省略,你认为是         (填步骤前的字母);计算小铁块经过光电门的速度表达式v=        

(3)若图线满足条件                                ,则可判断小铁块在下落过程中机械能守恒.

 

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