题目内容

【题目】在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块。开始时滑块静止.若在滑块所在空间加一水平匀强电场E1,持续一段时间后立刻换成与E1相反方向的匀强电场E2。当电场E2与电场E1持续时间相同时,滑块恰好回到初始位置,且具有动能Ek。在上述过程中,E1对滑块的电场力做功为W1,冲量大小为I1;E2对滑块的电场力做功为W2,冲量大小为I2。则 ( )

A. I1=I2 B. 4I1=I2

C. W1=0.25Ek,W2=0.75Ek D. W1=0.20Ek,W2=0.80Ek

【答案】C

【解析】设第一过程末速度为v1,第二过程末速度大小为v2.根据上面的分析知两过程的平均速度大小相等根据匀变速直线运动规律有,所以有v2=2v1根据动能定理有: 所以C正确,D错误又因为位移大小相等,所以两个过程中电场力的大小之比为1:3,根据冲量定义得:I1=F1tI1=F1t所以I2=3I1,故AB错误

练习册系列答案
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【题目】某同学利用气垫导轨上滑块间的碰撞来寻找物体相互作用过程中的“不变量”,实验装置如图所示,实验过程如下(“+、-”表示速度方向):

实验1 使m1=m2=0.25kg,让运动的m1碰静止的m2,碰后两个滑块分开.数据如表1.

表1

碰前

碰后

滑块m1

滑块m2

滑块m1

滑块m2

速度v/(m·s-1

+0.110

0

0

+0.109

(1)根据这个实验可推知,在实验误差允许的范围内:

①碰前物体的速度________(填“等于”或“不等于”)碰后物体的速度;

②碰前物体的动能________(填“等于”或“不等于”)碰后物体的动能;

③碰前物体的质量m与速度v的乘积mv________(填“等于”或“不等于”)碰后物体的质量m与速度v的乘积mv.

实验2 使m1=m2=0.25kg,让运动的m1碰静止的m2,碰后m1、m2一起运动.数据如表2.

表2

碰前

碰后

滑块m1

滑块m2

滑块m1

滑块m2

速度v/(m·s-1

+0.140

0

+0.069

+0.069

(2)根据这个实验可推知

①碰前物体的速度________(填“等于”或“不等于”)碰后物体速度的矢量和;

②碰前物体的动能________(填“等于”或“不等于”)碰后物体动能的和;

③碰前物体的质量m与速度v的乘积mv________(填“等于”或“不等于”)碰后物体的质量m与速度v的乘积mv的矢量和.

实验3 使2m1=m2=0.5kg,让运动的m1碰静止的m2,碰后m1、m2分开.数据如表3.

表3

碰前

碰后

滑块m1

滑块m2

滑块m1

滑块m2

速度v/(m·s-1

+0.120

0

-0.024

+0.071

(3)根据实验数据可推知,在误差允许范围内:

①碰前物体的速度________(填“等于”或“不等于”)碰后物体速度的矢量和;

②碰前物体的动能________(填“等于”或“不等于”)碰后物体动能的和;

③碰前物体的质量m与速度v的乘积mv________(填“等于”或“不等于”)碰后物体的质量m与速度v的乘积mv的矢量和.

(4)还进行了其他情景的实验,最终在实验中发现的“不变量”是________

(5)在“探究碰撞中的不变量”实验中,关于实验结论的说明,正确的是________

A.只需找到一种情景的“不变量”即可,结论对其他情景也同样适用

B.只找到一种情景的“不变量”还不够,其他情景未必适用

C.实验中要寻找的“不变量”必须在各种碰撞情况下都不改变

D.进行有限次实验找到的“不变量”,具有偶然性,结论还需要检验

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