在绝缘水平面上放一质量m=2.0×10-3kg的带电滑块A.所带电荷量q=1.0×10-7C.在滑块A的左边l=0.3m处放置一个不带电的绝缘滑块B.质量M=4.0×10-3kg.B与一端连在竖直墙壁上的轻弹簧接触且弹簧处于自然状态.弹簧原长S=0.05m.如图所示.在水平面上方空间加一水平向左的匀强电场.电场强度的大小为E=4.0×105N/C.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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在绝缘水平面上放一质量m=2.0×10^-3kg的带电滑块A，所带电荷量q=1.0×10^-7C.在滑块A的左边l=0.3m处放置一个不带电的绝缘滑块B，质量M=4.0×10^-3kg，B与一端连在竖直墙壁上的轻弹簧接触(不连接)且弹簧处于自然状态，弹簧原长S=0.05m.如图所示，在水平面上方空间加一水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E=4.0×10⁵N/C，滑块A由静止释放后向左滑动并与滑块B发生碰撞，设碰撞时间极短，碰撞后两滑块结合在一起共同运动并一起压缩弹簧至最短处(弹性限度内)，此时弹性势能E₀=3.2×10^-3J，两滑块始终没有分开，两滑块的体积大小不计，与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.5，g取10m/s².求:

(1)两滑块碰撞后刚结合在一起的共同速度v；

(2)两滑块被弹簧弹开后距竖直墙壁的最大距离s.

（1）1.0m/s （2）0.08m

解析:

(1)设两滑块碰前A的速度为v₁，由动能定理有:

解得:v₁=3m/s

A、B两滑块碰撞，由于时间极短动量守恒，设共同速度为v

解得:v=1.0m/s

(2)碰后A、B一起压缩弹簧至最短，设弹簧压缩量为x₁，由动能定理有：

解得:x₁=0.02m

设反弹后A、B滑行了x₂距离后速度减为零，由动能定理得:

解得:x₂≈0.05m

以后，因为qE>μ(M+m)g，滑块还会向左运动，但弹开的距离将逐渐变小，所以，最大距离为:S=x₂+s-x₁=0.05m+0.05m-0.02m=0.08m.

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科目：高中物理 来源： 题型：

如图所示，绝缘的轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球（小球与弹簧不拴接），整个系统处在方向竖直向上的匀强电场中．开始时，整个系统处于静止状态，现施加一外力F，将小球向下压至某一位置，然后撤去外力，使小球从静止开始向上运动．设小球从静止开始向上运动到离开弹簧的过程中，电场力对小球所做的功为W₁，小球克服重力所做的功为W₂，小球离开弹簧时的速度为V．不计空气阻力，则在上述过程中（　　）

A．小球与弹簧组成的系统机械能守恒

B．小球的重力势能增加了W₂

C．小球的电势能减少了W₁

D．小球的机械能增加了

mv2+w2-w1

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．

A．

B．

C．

D．

（2）如图所示为某种电子秤的原理示意图，AB为一均匀的滑线变阻器，阻值为R，长度为L，两边分别有P₁、P₂两个滑动头，与P₁相连的金属细杆可在被固定的竖直光滑绝缘杆MN上保持水平状态，金属细杆与托盘相连，金属细杆所受重力忽略不计．弹簧处于原长时P₁刚好指向A端，若P₁、P₂间出现电压时，该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上显示出质量的大小．已知弹簧的劲度系数为k，托盘自身质量为m₀，电源

电动势为E，电源的内阻忽略不计，信号放大器、信号转换器和显示器的分流作用忽略不计．求：
①托盘上未放物体时，在托盘的自身重力作用下，P₁距A端的距离x₁；
②在托盘上放有质量为m的物体时，P₁距A端的距离x₂；
③在托盘上未放物体时通常先校准零点，其方法是：调节P₂，从而使P₁、P₂间的电压为零．校准零点后，将被称物体放在托盘上，试推导出被称物体的质量m与P₁、P₂间电压U的函数关系式．

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科目：高中物理 来源： 题型：

如图所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止．现撤去F，使小球沿竖直方向运动，在小球由静止到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W₁和W₂，小球离开弹簧时的速度为v，不计空气阻力，则该过程中（　　）

A．小球的机械能增加W₁+

mv²

B．小球的电势能减少W₂

C．小球的重力势能增加-W₁

D．小球的速度先增大后减小

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科目：高中物理 来源：2012-2013学年山东省泰安市宁阳二中高三12月质检物理试卷（带解析） 题型：单选题

如图，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止。现撤去F，使小球沿竖直方向运动，在小球由静止到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W₁和W₂，小球离开弹簧时的速度为v，不计空气阻力，则上述过程中( )

A．小球的重力势能增加-W₁	B．小球的电势能减少W₂
C．小球的机械能增加W₁+	D．小球与弹簧组成的系统机械能守恒

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A．小球的重力势能增加-W₁

B．小球的电势能减少W₂

C．小球的机械能增加W₁+

D．小球与弹簧组成的系统机械能守恒

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