题目内容

【题目】在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6×105 N/C,方向与x轴正方向相同,在O处放一个质量m=10g带负电荷的绝缘小物块,其带电量q=5×10-8 C.小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2m/s,如图所示.试求:

(1)小物块沿x轴正方向运动离O点的最远距离;

(2)小物块最终停止时的位置.

【答案】(1)0.4m;(2)0.2m

【解析】(1)当物块沿x轴正方向运动时,受到沿x轴负方向的电场力F和动摩擦力f,.电场力大小为F=Eq,滑动摩擦力大小为f=μFN=μmg

设物块沿x轴正方向运动离O点的最远距离为s,此过程中由动能定理得

(F+f)s=

联立解得

(2)由于F>f,当物块运动到沿x轴正方向离O点的距离最远时,又返回向x轴负方向运动,设最终停止时左侧s′处

在物块向x轴负方向运动的过程中,由动能定理得:

(Ff)sfs′=0

解得

练习册系列答案
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【题目】如图所示,用质量为聊的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况.利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验.

(1)打点计时器使用的电源是__________(选填选项前的字母)。

A.直流电源 B.交流电源

(2)实验中,需要平衡摩擦力和其它阻力,正确操作方法是__________(选填选项前的字母)。

A.把长木板右端垫高 B.改变小车的质量

在不挂重物且__________(选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车.若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其它阻力的影响。

A.计时器不打点 B.计时器打点

(3)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为.在纸带上依次取、、 若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为.测得、、 各点到点的距离为、、 ,如图所示.

实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为.从打点到打点的过程中,拉力对小车做的功__________,打点时小车的速度__________.

(4)以、、 各点的为纵坐标, 为横坐标,利用实验数据做出如图所示的图像.由此图像可得随变化的表达式为__________.根据功与能的关系,动能的表达式中可能包含这个因子;分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是__________.

(5)假设已经完全消除了摩擦力和其它阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理论上分析,图中正确反映关系的是__________.

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