10.在绝缘水平面上放一个质量m=2.0×10-3 kg的带电滑块A.所带电荷量q=1.0×10-7 C.在滑块A的左边l=0.3 m处放置一个不带电的绝缘滑块B.质量m′=4.0×10-3 kg.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=0.05 m.如图8所示.在水平上方空间加一水平向左的匀强电场.电场强度的大小为E=4.0×105 N/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.碰撞后两个滑块结合在一起共同运动并一起压缩弹簧至最短处.此时弹性势能E0=3.2×10-3 J.两个滑块始终没有分开.两个滑块的体积大小不计.与平面间的动摩擦因数均为μ=0.5.取g=10 m/s2.求: (1)两个滑块碰撞后刚结合在一起的共同速度v. (2)两个滑块被弹簧弹开后距竖直墙壁的最大距离s′. 解析:(1)设两个滑块碰前A的速度为v1.由动能定理有: qEl-μmgl=mv12 解得:v1=3 m/s. A.B两个滑块碰撞.由于时间极短.动量守恒.设共同速度为v.由动量守恒定律可得.mv1=(m′+m)v 解得:v=1.0 m/s. (2)碰后A.B一起压缩弹簧到最短.设弹簧压缩量为x1.由动能定理有: qEx1-μ(m′+m)gx1-E0=0-(m′+m)v2 解得:x1=0.02 m. 设反弹后A.B滑行了x2距离后速度减为0.由动能定理得: E0-qEx2-μ(m′+m)gx2=0 解得:x2≈0.05 m. 以后.因为qE>μ(m′+m)g.滑行还会向左运动.但弹开的距离将逐渐变小.所以最大距离为:s′=x2+s-x1=0.05 m+0.05 m-0.02 m=0.08 m. 答案:0.08 m 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

在绝缘水平面上放置一质量为m=2.0×10-3kg的带电滑块A,电荷量为q=1.0×10-7C.在A的左边l=0.9m处放置一个不带电的滑块B,质量为M=6.0×10-3kg,滑块B距左边竖直绝缘墙壁s=0.05m,如图所示.在水平面上方空间加一方向水平向左的匀强电场,电场强度为E=4.0×105N/C,A将由静止开始向左滑动并与B发生碰撞,设碰撞的过程极短,碰撞后两滑块结合在一起共同运动并与墙壁相碰撞,在与墙壁发生碰撞时没有机械能损失,两滑块始终没有分开,两滑块的体积大小可忽略不计.

(1)若水平面光滑,它们与墙壁碰撞后在水平面上滑行过程中,离开墙壁的最大距离为多少?

(2)若水平面粗糙,设两滑块与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.50,试通过计算分析A与B相遇前、后以及与墙壁碰撞后受的力的情况和运动情况,并按照运动的先后顺序分段表述出来.

(3)两滑块在上述的粗糙水平面上运动的整个过程中,由于摩擦而产生的热是多少?

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一个质量为m=0.001kg、电荷量为q=1×10-3C的带正电小球和一个质量也为m不带电的小球相距L=0.2m,放在绝缘光滑水平面上,当加上如下图所示的匀强电场和匀强磁场后,(E=1×103N/C,B=0.5T)带电小球开始运动与不带电小球相碰,并粘在一起,合为一体,问:

(1)两球碰后速度多大;

(2)两球碰后到两球离开水平面,还要前进多远.(取g=10m/s2)

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光滑绝缘水平面AB上有C、D、E三点.CD长L1=10cm,DE长L2=2cm,EB长L3=9cm。另有一半径R=0.1m的光滑半圆形绝缘导轨PM与水平面相连并相切于P点,不计BP连接处能量损失。现将两个带电量为-4Q和+Q的物体(可视作点电荷)固定在C、D两点,如图所示。将另一带电量为+q,质量m=1´104kg的金属小球(也可视作点电荷)从E点静止释放,当小球进入P点时,将C、D两物体接地,则

(1)小球在水平面AB运动过程中最大加速度和最大速度对应的位置

(2)若小球过圆弧的最高点后恰能击中放在C处的物体,则小球在最高点时的速度为多少?对轨道的压力为多大?

(3)若不改变小球的质量而改变小球的电量q,发现小球落地点到B点的水平距离s与小球的电量q,符合下图的关系,则图中与竖直轴的相交的纵截距应为多大?

(4)你还能通过图像求出什么物理量,其大小为多少?

 

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光滑绝缘水平面AB上有C、D、E三点.CD长L1=10cm,DE长L2=2cm,EB长L3=9cm。另有一半径R=0.1m的光滑半圆形绝缘导轨PM与水平面相连并相切于P点,不计BP连接处能量损失。现将两个带电量为-4Q和+Q的物体(可视作点电荷)固定在C、D两点,如图所示。将另一带电量为+q,质量m=1´104kg的金属小球(也可视作点电荷)从E点静止释放,当小球进入P点时,将C、D两物体接地,则

(1)小球在水平面AB运动过程中最大加速度和最大速度对应的位置
(2)若小球过圆弧的最高点后恰能击中放在C处的物体,则小球在最高点时的速度为多少?对轨道的压力为多大?
(3)若不改变小球的质量而改变小球的电量q,发现小球落地点到B点的水平距离s与小球的电量q,符合下图的关系,则图中与竖直轴的相交的纵截距应为多大?

(4)你还能通过图像求出什么物理量,其大小为多少?

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光滑绝缘水平面AB上有C、D、E三点.CD长L1=10cm,DE长L2=2cm,EB长L3=9cm。另有一半径R=0.1m的光滑半圆形绝缘导轨PM与水平面相连并相切于P点,不计BP连接处能量损失。现将两个带电量为-4Q和+Q的物体(可视作点电荷)固定在C、D两点,如图所示。将另一带电量为+q,质量m=1´104kg的金属小球(也可视作点电荷)从E点静止释放,当小球进入P点时,将C、D两物体接地,则

(1)小球在水平面AB运动过程中最大加速度和最大速度对应的位置
(2)若小球过圆弧的最高点后恰能击中放在C处的物体,则小球在最高点时的速度为多少?对轨道的压力为多大?
(3)若不改变小球的质量而改变小球的电量q,发现小球落地点到B点的水平距离s与小球的电量q,符合下图的关系,则图中与竖直轴的相交的纵截距应为多大?

(4)你还能通过图像求出什么物理量,其大小为多少?

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