如图,绝缘水平地面上有宽L=0.4m的匀强电场区域,场强E = 6×105N/C、方向水平向左。不带电的物块B静止在电场边缘的O点,带电量、质量的物块A,在距O点s = 2.25m处以vo =5m/s的水平初速度向右运动,并与B发生碰撞,假设碰撞前后A、B构成的系统没有动能损失,A的质量是B的K(K>1)倍,A、B与地面间的动摩擦因数都为μ=0.2,物块均可视为质点,且A的电荷量始终不变,取g = 10m/S2。
(1)求A到达O点与B碰撞前的速度大小;
(2)求碰撞后瞬间A和B的速度大小;
(3)讨论K在不同取值范围时电场力对A做的功。
解:(1)设碰撞前A的速度为v,由动能定理
①(2分)
得 ②(1分)
(2)设碰撞后A、B的速度分别为vA、vB,且设向右方向为正方向,由于是弹性碰撞,所以有 ③(2分)
④(2分)
联立③④并将mA=kmB,v=4m/s带入得
⑤(1分)
⑥(1分)
(3)讨论:(i)如果A能够从电场右边界离开,必须满足:
⑦(1分)
联立⑤⑦代入数据,得:k>3 ⑧(1分)
电场力对A做的功为: ⑨(1分)
(ii)如果A不能够从电场右边界离开,必须满足:⑩(1分)
联立⑤⑩代入数据,得 ⑾(1分)
考虑到k>1,所以在1<k≤3范围内A不能够从电场右边界离开,
又因 ⑿(1分)
所以A会返回并从电场左边界离开,整个过程电场力做功为零,即WE=0 ⒀(1分)
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科目:高中物理 来源: 题型:
如图,绝缘水平地面上有宽L=0.4m的匀强电场区域,场强E = 6×105N/C、方向水平向左.不带电的物块B静止在电场边缘的O点,带电量q = 5×10-8C、质量mA =1×10-2kg的物块A在距O点s=2.25m处以v0=5m/s的水平初速度向右运动,与B发生碰撞,假设碰撞前后A、B构成的系统没有动能损失.A的质量是B的k(k>1)倍,A、B与水平面间的动摩擦因数都为μ=0.2,物块均可视为质点,且A的电荷量始终不变,取g =10m/s2.
(1)求A到达O点与B碰撞前的速度;
(2)求碰撞后瞬间,A和B的速度;
(3)讨论k在不同取值范围时电场力对A做的功.
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科目:高中物理 来源:2012届安徽省阜阳一中高三冲刺高考理科综合物理试卷(带解析) 题型:计算题
(16分)如图,绝缘水平地面上有宽L=0.4m的匀强电场区域,场强E = 6×105N/C、方向水平向左。不带电的物块B静止在电场边缘的O点,带电量、质量的物块A,在距O点s = 2.25m处以vo =5m/s的水平初速度向右运动,并与B发生碰撞,假设碰撞前后A、B构成的系统没有动能损失,A的质量是B的K(K>1)倍,A、B与地面间的动摩擦因数都为μ=0.2,物块均可视为质点,且A的电荷量始终不变,取g = 10m/S2。
(1)求A到达O点与B碰撞前的速度大小;
(2)求碰撞后瞬间A和B的速度大小;
(3)讨论K在不同取值范围时电场力对A做的功。
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科目:高中物理 来源:2011-2012学年安徽省高三冲刺高考理科综合物理试卷(解析版) 题型:计算题
(16分)如图,绝缘水平地面上有宽L=0.4m的匀强电场区域,场强E = 6×105N/C、方向水平向左。不带电的物块B静止在电场边缘的O点,带电量、质量的物块A,在距O点s = 2.25m处以vo =5m/s的水平初速度向右运动,并与B发生碰撞,假设碰撞前后A、B构成的系统没有动能损失,A的质量是B的K(K>1)倍,A、B与地面间的动摩擦因数都为μ=0.2,物块均可视为质点,且A的电荷量始终不变,取g = 10m/S2。
(1)求A到达O点与B碰撞前的速度大小;
(2)求碰撞后瞬间A和B的速度大小;
(3)讨论K在不同取值范围时电场力对A做的功。
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科目:高中物理 来源:2012届第一学期高三12月份月考物理试卷 题型:计算题
如图,绝缘水平地面上有宽L=0.4m的匀强电场区域,场强E = 6×105N/C、方向水平向左.不带电的物块B静止在电场边缘的O点,带电量q = 5×10-8C、质量mA =1×10-2kg的物块A在距O点s=2.25m处以v0=5m/s的水平初速度向右运动,与B发生碰撞,假设碰撞前后A、B构成的系统没有动能损失.A的质量是B的k(k>1)倍,A、B与水平面间的动摩擦因数都为μ=0.2,物块均可视为质点,且A的电荷量始终不变,取g =10m/s2.
(1)求A到达O点与B碰撞前的速度;
(2)求碰撞后瞬间,A和B的速度;
(3)讨论k在不同取值范围时电场力对A做的功.
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