题目内容
如图所示,两个带电滑块甲和乙系于一根绝缘细绳的两端,放在一个光滑的绝缘平面上,整体置于方向水平向右、大小为N/C的匀强电场中,甲的质量为kg,带电荷量为C,乙的质量为kg,带电荷量为C。开始时细绳处于拉直状态。由静止释放两滑块,t=3s时细绳断裂,不计滑块间的库仑力。试求:
(1)细绳断裂前,两滑块的加速度;
(2)由静止开始释放后的整个运动过程中,乙的电势能增量的最大值;
(3)当乙的电势能增量为零时,甲与乙组成的系统机械能的增量。
(1)0.02m/s2.(2)(3)
解析试题分析:(1)对甲乙整体分析有:F合=q1E+q2E=(m1+m2)a0,得a0=0.02m/s2.
(2)当乙发生的位移最大时,乙的电势能增量最大.
细绳断裂前,甲、乙发生的位移均为
s0=a0t2=×0.02×32m=0.09m
此时甲、乙的速度均为
v0=a0t=0.02×3m/s=0.06m/s
细绳断裂后,乙的加速度变为
从细绳断裂乙速度为零,乙发生的位移s乙′为:
整个运动过程乙发生的最大位移为s乙max=s0+s乙′=0.09+0.03m=0.12m
此时乙的电势能增量为
(3)当乙的电势能增量为零时,即乙回到了出发点,设绳子断裂后乙经过回到了出发点 求得
细绳断裂后,甲的加速度
甲继续发生的位移为
当乙回到出发位置时甲的总位移
电场力对甲做的功
所以系统的机械能增量为
考点:牛顿定律;电场力的功。
如右图所示,在质量为mB=30 kg的车厢B内紧靠右壁,放一质量mA=20 kg的小物体A(可视为质点),对车厢B施加一水平向右的恒力F,且F=120 N,使之从静止开始运动.测得车厢B在最初t=2.0 s内移动x=5.0 m,且这段时间内小物体未与车厢壁发生过碰撞,车厢与地面间的摩擦忽略不计.则下列结论不正确的是( )
A.车厢B在2.0 s内的加速度为2.5 m/s2 |
B.A在2.0 s末的速度大小是4.5 m/s |
C.2.0 s内A在B上滑动的距离是0.5 m |
D.A的加速度大小为2.5 m/s2 |
(10分)一个小球沿斜面向下运动,现在用的闪频相机拍摄下的不同时刻的小球所处的位置照片如图所示,测得小球的在连续相等的时间内的位移如下表,则:
8.20cm | 9.30cm | 10.40cm | 11.50cm |
(2)有甲、乙两个同学计算小球的加速度的方法如下:
甲:,,,;
乙:,,;撇开本题所给的数据从理论上讲,甲、乙两位同学的计算方法中 (填写“甲、乙”)方法更好,本题中小球的加速度值为 m/s2,求经过A点处速度为__________m/s。