题目内容
12．
如图所示，在水平地面上固定一个倾角为θ的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E，方向沿斜面向下的匀强电场中，一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态．一质量为m，带电量为q（q＞0）的滑块从距离弹簧上端s0处由静止释放，设滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触后粘在一起不分离且没有机械能损失，物体刚好返回到s0段中点，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g．求：（1）滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t？
（2）弹簧的最大弹性势能．
分析 根据牛顿第二定律求解出加速度，然后结合运动学公式求出滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间．当滑块的合力为零时动能最大．结合功能原理逐项列式分析即可
解答 解：（1）滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，则有
qE+mgsinθ=ma，s0=$\frac{1}{2}$at12
联立可得：${t}_{1}=\sqrt{\frac{2m{s}_{0}}{qE+mgsinθ}}$
（2）滑块速度最大时受力平衡，设此时弹簧压缩量为x0，则有mgsinθ+qE=kx0
滑块与弹簧接触后粘在一起后做简谐运动，振幅为 A=$\frac{1}{2}$S0+x0，则滑块向下运动时弹簧的最大压缩量为 xm=x0+$\frac{1}{2}$S0+x0=2x0+$\frac{1}{2}$S0
当弹簧压缩量最大时，弹性势能最大，即Epm=（mgsinθ+qE）（S0+x0）=（mgsinθ+qE）（S0+2x0+$\frac{1}{2}$S0）=（mgsinθ+qE）（$\frac{2mgsinθ+2qE}{k}$+$\frac{3{s}_{0}}{2}$）
答：（1）滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t为$\sqrt{\frac{2m{s}_{0}}{qE+mgsinθ}}$
（2）弹簧的最大弹性势能为（mgsinθ+qE）（$\frac{2mgsinθ+2qE}{k}$+$\frac{3{s}_{0}}{2}$）
点评 本题是含弹簧问题，由于弹簧的弹力是变力，滑块是变加速运动，滑块与弹簧接触后粘在一起后做简谐运动，要抓住简谐运动的对称性分析弹簧的压缩量，结合功能关系解答
练习册系列答案
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7．已知能使某金属产生光电效应的截止频率为ν0，则下列说法中正确的是（ ）
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| B． | 该金属的逸出功随照射光频率的增大而增大 | |
| C． | 当照射光频率v大于ν0时，该金属表面一定能逸出光电子 | |
| D． | 当照射光频率v小于ν0时，只要照射光强度足够大，该金属表面也可能逸出光电子 | |
| E． | 用频率为2ν0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν0 |
一空间存在匀强电场，场中A、B、C、D四个点恰好构成正四面体，如图所示．已知电场强度大小为E，方向平行于正四面体的底面ABC，正四面体棱长为2$\sqrt{3}$cm．已知UAC=6V、UBC=6V，求：
4．下列关于电势高低的判断正确的是（ ）
| A． | 正电荷从A点移到B点时，其电势能增加，A点电势一定较高 | |
| B． | 正电荷只在电场力作用下从A点移到B点，A点电势一定较高 | |
| C． | 负电荷从A点移到B点，克服电场力做功，A点电势一定较高 | |
| D． | 负电荷从A点移到B点，电势能增加，A点电势一定较低 |
1．
如图所示，有一个提升重物用的直流电动机，电阻为r=0.5Ω，电路中的固定电阻R=10Ω，电路两端的电压U=160V，电压表的示数U′=110V，则下列说法错误的是（ ）
如图所示，有一个提升重物用的直流电动机，电阻为r=0.5Ω，电路中的固定电阻R=10Ω，电路两端的电压U=160V，电压表的示数U′=110V，则下列说法错误的是（ ）| A． | 通过电动机的电流为220A | B． | 通过电动机的电流为5A | ||
| C． | 电阻R的电功率为250W | D． | 电动机内阻产生的热功率为12.5W |
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