如图所示.水平光滑绝缘轨道MN的左端有一个固定挡板.轨道所在空间存在E=4×102N/C.水平向左的匀强电场．一个质量m=0.1kg带电荷量q=5×10-5C的滑块.从轨道上与挡板相距x1=0.4m的P点由静止释放.滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动．当滑块与挡板碰撞后滑块沿轨道向右做匀减速直线运动.运动到与挡板相距x2=0.33m的Q点时.滑� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

如图所示，水平光滑绝缘轨道MN的左端有一个固定挡板，轨道所在空间存在E=4×10²N/C、水平向左的匀强电场．一个质量m=0.1kg带电荷量q=5×10^-5C的滑块（可视为质点），从轨道上与挡板相距x₁=0.4m的P点由静止释放，滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动．当滑块与挡板碰撞后滑块沿轨道向右做匀减速直线运动，运动到与挡板相距x₂=0.33m的Q点时，滑块第一次速度减为零．若滑块在运动过程中，电荷量始终保持不变．求：
（1）滑块第一次与挡板碰撞所损失的机械能△E大小？
（2）若每次滑块除最后一次与挡板碰撞外，每一次与挡板碰撞所损失的机械能均相同．滑块最终至少能与挡板碰撞多少次？

分析：（1）根据功能关系可知，滑块第一次与挡板碰撞所损失的机械能△E大小等于滑块由P点运动到Q点过程中电场力所做的功，电场力做功W=qEx，可求出△E．
（2）由于滑块与挡板碰撞，机械能不断减小，最终滑块停在挡板处，由动能定理求出第一次滑块滑到挡板处的动能，与△E的比值，即为滑块最终至少能与挡板碰撞的次数．

解答：解：（1）由功能关系可知，滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能△E等于滑块由P点运动到Q点过程中电场力所做的功
即△E=qE（x₁-x₂）=5×10^-5×4×10²×（0.4-0.33）J=1.4×10^-3J．
（2）滑块第一次从P点运动到挡板处的过程中，电场力所做的功
W₁=qEx₁=5×10^-5×4×10²×0.4=8.0×10^-3J．
则滑块最终至少能与挡板碰撞的次数为
n=

△E

8×10-3

1.4×10-3

≈5.6（次），即最少能与挡板碰撞6次．
答：（1）滑块第一次与挡板碰撞所损失的机械能△E大小为1.4×10^-3J．
（2）滑块最终至少能与挡板碰撞6次．

点评：本题运用功能关系求解分析滑块与挡板碰撞所损失的机械能△E，也可以根据动能定理分过程求解．

练习册系列答案

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（1）下列说法正确的是

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B．液晶并不是晶体，但具有晶体一样的光学各向异性
C．迅速压缩气体时，气体温度一定升高
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（2）（4分）已知铁的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N₀．试求一块边长为d的正方形铁块中含有铁原子的个数为

．
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（填“变大”、“变小”或“不变”）；当电阻丝通电后产生的热量为Q时，活塞刚好回到原来的位置处于平衡，则在此过程中，气体内能增加了

．（用题中已知物理量符号表示）
B．（模块3-4）
（1）下列说法正确的是：

A．全息照相利用了光的偏振原理
B．亮度相同的紫光与红光不会发生干涉现象
C．X射线的比紫外线更容易发生干涉现象
D．地面上的人发现，坐在高速离开地球的火箭里的人新陈代谢变慢了，而火箭里的人发现地面上的人新陈代谢也变慢了．
（2）（4分）有一束复色光中含有两种单色光，在真空中a光的波长大于b光的波长．若让此复色光通过半圆形玻璃砖，经过圆心O射向空气，则下列四个光路图中符合实际情况的有：

（3）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时刻波刚好传播到x=6m处的质点A，如图所示，已知波的传播速度为48m/s．请回答下列问题：
①从图示时刻起再经过

s，质点B第一次处于波峰；
②写出从图示时刻起质点A的振动方程：

．

C．（模块3-5）（1）下列说法正确的有

A．单色光从光密介质进入光疏介质，光子的能量不变
B．贝克勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象，从而揭示出原子核具有复杂结构
C．当氢原子核外电子从第3能级跃迁到第4能级时，氢原子一定吸收能量，电子的动能增大
D．在光电效应实验中，入射光强度越强，产生的光电子初动能就越大
（2）先完成下列核反应方程，再回答题．₁₃²⁷Al+₂⁴He→₁₄³⁰Si+₀¹n+

；
该核反应所属核反应类型是

A．衰变 B．人工转变 C．裂变
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(3)某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，用NA表示阿伏加德罗常数，求该气体分子间的平均距离．

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