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(8分)如图所示,空间存在水平方向的匀强电场E=2.0×104N/C,在A处有一个质量为0.3kg的质点,所带电荷量为q=+2.0×10-4C,用一长为L=600cm的不可伸长的绝缘细线与固定点O连接。AO与电场线平行处于水平状态,取g=10m/s2 .现让该质点在A处静止释放,求:

(1)质点第一次到达O点正下方时电场力做的功;

(2)质点第一次到达O点正下方时的速度大小ν。

 

【答案】

(1) 24J   (2)m/s 

【解析】

试题分析:带电质点受到的重力mg=3N,

电场力Eq=4N,

其合力大小为5N,与水平方向夹角为37º,

故质点由释放后将做匀加速直线运动。

第一次到达O点正下方时,

下落高度h=Ltan37º=4.5m

(1)电场力做功W=EqL=24J

(2)由动能定理得:EqL+mgh=,

代入数据得:v=m/s

考点:本题考查动能定理和电场力做功问题。

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

足球运动员常采用折返跑方式训练(如图所示),在直线跑道上每隔5m放一个空瓶,要求运动员以站立式起跑姿势站在起点“0”上,当听到“跑”的口令后,全力跑向“1”号瓶,推倒“1”号瓶后再全力跑向“2”号瓶,推倒“2”号瓶后……。运动员做变速运动时可看匀变速直线运动,加速时加速度大小为4m/s2,减速时加速度大小为8 m/s2,运动员推倒瓶子时运动员速度为零。求

(1)运动员从开始起跑到推倒“2”瓶过程中的位移和路程分别是多大?

(2)运动员从开始起跑到推倒“2”瓶所需的最短时间为多少?(运动员可看做质点,结果必须用根式表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(8分,每空2分)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即验证机械能守恒定律.

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:

A.按照图示的装置安装器件;

B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;

C.用天平测出重锤的质量;

D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;

E.测量纸带上某些点间的距离;

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.

其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是        .(将其选项对应的字母填在横线处)   

(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点ABCDE,测出A距起始点O的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a=_________.

(3)在上述验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是              .试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F       

 

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科目:高中物理 来源:2010年甘肃省民乐一中高一第二学期期末考试物理试题 题型:实验题

(8分,每空2分)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即验证机械能守恒定律.

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:

A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是        .(将其选项对应的字母填在横线处)   
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点ABCDE,测出A距起始点O的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a=_________.

(3)在上述验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是              .试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F       

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年山东省即墨市高三上学期期末考试物理试卷(解析版) 题型:实验题

(8分)为了验证动能定理,某学习小组在实验室组装了如图所示的装置,备有下列器材: 打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙.他们称量滑块的质量为M、 沙和小桶的总质量为m.当滑块连接上纸带,让细线跨过滑轮并悬挂空的小桶时,滑块处于静止状态.要完成该实验,请回答下列问题:

(1)要完成本实验,还缺少的实验器材是                

(2)实验时为保证滑块受到的合力与沙、小桶的总重力大小基本相等,沙和小桶的总质量应满足的实验条件是         ,实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力,首先要做的步骤是                    .

(3)在满足 (2)问的条件下,让小桶带动滑块加速运动,如图所示为打点计时器所打的纸带的一部分,图中A、B、C、D、E是按时间先后顺序确定的计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,相邻计数点间的距离标注在图上,当地重力加速度为g,则在B、D两点间对滑块用实验验证动能定理表达式为                   .(用题中所给的表示数据的字母表示)

 

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科目:高中物理 来源:2014届广东省罗定市高一上学期期中质量检测物理试卷(解析版) 题型:实验题

(每空2分共14分)某同学在做“研究匀变速直线运动”实验:

(1)实验用的电火花打点计时器的工作电压是______V的      _(填“直流电”、“交流电”).已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为________。

(2)请按照实验进行的先后顺序,将下述步骤的代号填在横线上_______________.

A.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面

B.把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端,连好电路,使有滑轮的一端伸出桌面

C.换上新的纸带再重做两次

D.使小车停在靠近打点计时器处,接通电源,放开小车,让小车运动

E.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边吊着合适的钩码

F.断开电源,取出纸带

 

(3).如图所示,实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10 s,其中s1=7.05 cm、s2=7.68 cm、s3=8.33 cm、s4=8.95 cm、s5=9.61 cm、s6=10.26 cm,则A点处瞬时速度的大小是________m/s,小车运动的加速度计算表达式为_______________________,加速度的大小是________m/s2(计算结果保留两位有效数字).

第13题图

 

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