题目内容

如图34-7所示，AC为一光滑曲面，C处切线呈水平方向．在曲面所在空间存在场强E=2.0×108N/C的竖直向下的匀强电场．一质量为M=4900g、带电量为q=+2.5×10-7C的小物块停放在C点．一质量m=100g的不带电铅弹水平射入小物块且留在其中一起运动（时间极短），它们恰好能够冲到A点．已知AC间的高度差h=0.1m．（g取10m/s2）求：
（1）铅弹射入前的速度
（2）铅弹射入物块的过程中系统损失的机械能
（3）由C到A的过程中小物块的电势能增加量．
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（1）设铅弹射入前的速度为v0，射入后的共同速度为v'，
对达到共同速度后上冲到A的过程应用动能定理：-(M+m)gh-qEh=0-
1
2
(M+m)v′2
得：v′=
2gh+
2qEh
M+m
=
2×10×0.1+
2×2.5×10-7×2.0×108×0.1
5
m/s=2m/s
对射入过程应用动量守恒：mv0=（M+m）v′
v0=
M+m
m
v′=
5
0.1
×2m/s=100m/s
（2）根据能量守恒得
系统损失的机械能△E=
1
2
mv02-
1
2
(M+m)v′2=(
1
2
×0.1×1002-
1
2
×5×22)J=490J
（3）根据电势能的增量等于克服电场力所做的功得
△E电=W电=qEh=2.5×107×2.0×108×0.1J=5J
答：（1）铅弹射入前的速度是100m/s
（2）铅弹射入物块的过程中系统损失的机械能是490J
（3）由C到A的过程中小物块的电势能增加量是5J．
练习册系列答案
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（1）图1是某同学在做研究匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．
①已知打点计时器电源频率为50Hz，A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图1中读出A、B两点间距s=
0.70
0.70
；C点对应的速度是
0.100
0.100
 （计算结果保留三位有效数字）．
②如果当时电网中交变电流的频率实际是f=51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比
偏小
偏小
（选填：偏大、偏小或不变）．
（2）某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验时，设计了如图2甲所示的实验装置．所用的钩码的质量都是30g．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中．（弹力始终未超过弹性限度，取g=10m/s2）
砝码质量M（g） 0 30 60 90 120 150
弹簧总长L（cm） 6.00 7.15 8.34 9.48 10.64 11.79
①试根据这些实验数据，在图2乙所示的坐标纸上作出砝码质量M与弹簧总长度L之间的函数关系图线．
②上一问所得图线的物理意义是：
图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比．
图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比．

③该弹簧劲度系数k=
25.9
25.9
 N/m．（结果保留两位有效数字）
精英家教网如图34-7所示，AC为一光滑曲面，C处切线呈水平方向．在曲面所在空间存在场强E=2.0×108N/C的竖直向下的匀强电场．一质量为M=4900g、带电量为q=+2.5×10-7C的小物块停放在C点．一质量m=100g的不带电铅弹水平射入小物块且留在其中一起运动（时间极短），它们恰好能够冲到A点．已知AC间的高度差h=0.1m．（g取10m/s2）求：
（1）铅弹射入前的速度
（2）铅弹射入物块的过程中系统损失的机械能
（3）由C到A的过程中小物块的电势能增加量．

用金属钠作阴极的光电管，如图14-9所示连入电路，已知能使电路中有光电流的最大波长为540 nm，若用波长为4.34×10－7 m的紫外线照射阴极，求:

图14-9

(1)阴极所释放光电子的最大初速度为多少？

(2)将滑片C向左移动，使K的电势高于A的电势时，电流表中还有无光电流？当O、C间的电压U1为多大时，电流表中的电流为零？
如图34-7所示，AC为一光滑曲面，C处切线呈水平方向．在曲面所在空间存在场强E=2.0×108N/C的竖直向下的匀强电场．一质量为M=4900g、带电量为q=+2.5×10-7C的小物块停放在C点．一质量m=100g的不带电铅弹水平射入小物块且留在其中一起运动（时间极短），它们恰好能够冲到A点．已知AC间的高度差h=0.1m．（g取10m/s2）求：
（1）铅弹射入前的速度
（2）铅弹射入物块的过程中系统损失的机械能
（3）由C到A的过程中小物块的电势能增加量．

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