分析 (1)实际上,P球电势能的改变量是电场力沿电场线做功决定的,即△Eq电=△W电,电势能的改变量转化为动能的改变量;
(2)小球在运动过程中,根据动能定理,即可确定P运动到水平面时的速度大小;
(3)由机械能守恒可判断小球P能否冲出圆槽Q.
解答 解:(1)在整个过程中,电场力对P球做功为:W=-qE $\frac{h}{tanθ}$=-0.1×200×$\frac{6}{tan53°}$J=-90J
P球电势能增加△E=-W=90J
(2)根据受力分析可知,斜面对P球的支持力为:
N=qEsinθ+mgcosθ…①
根据动能定理得:mgh+qE$\frac{h}{tanθ}$-μN$\frac{h}{sinθ}$=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$-0…②
得:由①②代入数据可得:v=5m/s
(3)设当两者速度相等时,小球上升的高度为H,根据水平方向动量守恒得:mv=2mv′
代入数据:v′=2.5m/s
根据机械能守恒得:$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{1}{2}$×2mv′2+mgH
代入已知数据得:H=0.625m<R,所以小球不能冲出圆槽.
答:
(1)在沿斜面下滑的整个过程中,P球电势能增加90J
(2)小球P运动到水平面时的速度大小为5m/s.
(3)断小球P不能否冲出圆槽Q.
点评 考查电场力做功导致电势能变化的应用,掌握动能定理与动量定理的应用,注意动能定理中功的正负,动量定理中矢量的方向性,同时运用能量守恒定律来巧妙解题.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 逸出的光电子的最大初动能减少 | |
B. | 单位时间内从金属表面逸出的光电子数目减少 | |
C. | 从光照至金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将增加 | |
D. | 不发生光电效应 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 零线与火线之间漏电 | |
B. | 火线与大地之间漏电 | |
C. | 刷卡机装得过少,造成用电电流太小 | |
D. | 刷卡机装得过多,造成用电电流太大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 物体速度为零时,合外力一定为零 | |
B. | 物体作曲线运动,合外力一定是恒力 | |
C. | 物体作直线运动,合外力一定是恒力 | |
D. | 物体作匀速运动,合外力一定为零 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 弹簧秤的示数是26N | |
B. | 弹簧秤的示数是50N | |
C. | 在突然撤去F2的瞬间,m1的加速度大小为5m/s2 | |
D. | 在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度大小为13m/s2 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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