题目内容
(16分).把一张足够长的水平绝缘桌面放入空间存在一有边界的电场中,电势φ随距离的变化如图(甲)所示。在绝缘水平桌面上的电场左边界O点放一质量为m=1kg的小物块,如图(乙)所示,物块与地面的摩擦因数为μ=0.2,物块带电量为q1=+0.5C。现对物块施加一水平拉力F=4N使其沿桌面运动,4s末用某种方法使物块不带电(不影响物块运动的速度),6s末撤去外力的同时,使物体恢复带电且电量为q2=-1C,g取10m/s2。求:
(1)9s末物体的速度和该时刻的位置坐标
(2)9s内物块的电势能的变化量。
【答案】
(1)9秒末物体的速度为0(2)电势能增加24J
【解析】解:此物块的运动分为三个阶段:
A.0-4s
B.4-6s
C.6-9s
∴8秒时物体运动速度减为0。故9秒末物体的速度为0.
∴9秒内物体的电势能增加24J
本题考查的是牛顿第二定律和静电场相结合的应用问题,根据受力分析,利用牛顿第二定律和匀变速运动的规律既可计算出速度和坐标;再利用电场力做功可求出电势能的变化;
练习册系列答案
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【小题1】为了研究平抛运动在水平方向的运动情况,甲同学设计了一个如图所示的实验。将两个同样的倾斜轨道固定在同一竖直面内,其下端水平,滑道2与足够长的光滑水平板平滑连接,把两个相同的小钢球从斜面的同一高度由静止释放,发现小球1恰能击中小球2,改变斜槽1的高度,或同步改变两小球的释放位置新进行实验,结果依然可以击中,这说明 。
【小题2】(多选)乙同学在研究平抛运动的轨道,实验装置如右图所示。关于这个实验,下列说法错误的是( )
A.每次实验小球必须从同一高度静止释放,并且初始位置越高越好 |
B.斜槽必须光滑,末端必须水平 |
C.选用小球的质量大些,可获得更大的初速度 |
D.小球运动中应与木板上的纸面相接触 |