粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场,其中某一区域的电场线与x轴平行,且沿x 轴方向的电势φ 与坐标值x 的关系如下表格所示:
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
x/m | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.35 | 0.40 | 0.45 |
φ/(×105 V) | 9.00 | 4.50 | 3.00 | 2.25 | 1.80 | 1.50 | 1.29 | 1.13 | 1.00 |
根据上述表格中的数据可作出如图所示的φ—x 图象(实线).
现有一质量为m=0.10kg、电荷量为q=1.0×10-7 C、带正电荷的滑块P(可视作质点),其与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,g取10m/s2.问:
(1)由数据表格和图象给出的信息,写出沿x 轴的电势φ 与x 的函数关系表达式.
(2)若将滑块P 无初速度地放在x1=0.10m 处,则滑块最终停止在何处?
(3)当它位于x=0.15m 时它的加速度为多大?(电场中某点场强大小为φ—x 图线上某点对应的斜率大小,如虚线所示。) 在上述第(2)问的整个运动过程中,滑块P 的加速度如何变化?
(4)若滑块P 从x=0.60m 处以初速度v0 沿x 轴负方向运动,要使滑块恰能回到出发点,其初速度v0 应为多大?
高二物理解答题中等难度题
粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场,其中某一区域的电场线与x轴平行,且沿x 轴方向的电势φ 与坐标值x 的关系如下表格所示:
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
x/m | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.35 | 0.40 | 0.45 |
φ/(×105 V) | 9.00 | 4.50 | 3.00 | 2.25 | 1.80 | 1.50 | 1.29 | 1.13 | 1.00 |
根据上述表格中的数据可作出如图所示的φ—x 图象(实线).
现有一质量为m=0.10kg、电荷量为q=1.0×10-7 C、带正电荷的滑块P(可视作质点),其与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,g取10m/s2.问:
(1)由数据表格和图象给出的信息,写出沿x 轴的电势φ 与x 的函数关系表达式.
(2)若将滑块P 无初速度地放在x1=0.10m 处,则滑块最终停止在何处?
(3)当它位于x=0.15m 时它的加速度为多大?(电场中某点场强大小为φ—x 图线上某点对应的斜率大小,如虚线所示。) 在上述第(2)问的整个运动过程中,滑块P 的加速度如何变化?
(4)若滑块P 从x=0.60m 处以初速度v0 沿x 轴负方向运动,要使滑块恰能回到出发点,其初速度v0 应为多大?
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
光滑绝缘的水平面上方存在一个水平方向的电场,电场线与x轴平行,电势中与坐标值 x的关系式为的单位为的单位为V,x单位为m)。一带正电小滑块P,从x =0处以 初速度沿x轴正方向运动,则
A.电场方向沿x轴正方向
B.电场的电场-度大小为106V/m
C.小滑块的电势能一直增大
D.小滑块的动能一直减小
高二物理选择题简单题查看答案及解析
如图所示,粗糙绝緣的水平面附近存在一个平行于水平面的电场,其中某区域的电场线与轴平行,在轴上的电势与坐标的关系用图中曲线表示,图中斜线为该曲线过点的切线。现有一质量为,电荷量为的滑块(可视作质点),从处由静止释放,其与水平面的动摩擦因数为。取重力加速度。则下列说法正确的是( )
A. 滑块运动的加速度先逐渐成小后逐渐增大
B. 处滑块运动的动能最大约为
C. 滑块运动过程中电势能先减小后增大
D. 滑块整个运动过程中克服摩擦力做功
高二物理多选题困难题查看答案及解析
如图所示,光滑绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场,其中某一区域的电场线与x轴平行,现有一个质量为0.1kg,电荷量为-2.0×10-8C的滑块P(可看做质点),仅在电场力作用下由静止沿x轴向左运动。电场力做的功W与物块坐标x的关系用图中曲线表示,图中斜线为该曲线过点(0.3,3)的切线。则下列说法错误的是
A.此区域内电场一定不是匀强电场
B.此区域内沿x轴电势发生了改变
C.点x=0.3m处的场强大小为500N/C
D.x=0.3m与x=0.7m间的电势差是200V
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示空间中存在场强大小为E、方向水平的匀强电场.现有一质量为m、带电量+q的铅块,以水平初速度v0沿粗糙绝缘水平面向右运动,前进s后静止,则在铅块运动过程中,
A.电势能增加 B.电势能减少
C.产生内能 D.产生内能
高二物理选择题困难题查看答案及解析
如图所示,绝缘粗糙的竖直墙壁和水平虚线MN上方之间的区域同时存在正交匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,大小为E,磁场方向垂直纸面向外,大小为B.现在从A点由静止释放一带正电的可视为质点的带电体,带电体能够沿墙壁下滑,到达C点时刚好离开墙壁,带电体质量为m、电荷量为q,A、C两点间距离为,C点到虚线MN的距离为,重力加速度为g.
(1)求带电体运动到刚好离开墙壁时速度大小v;
(2)求带电体由静止下滑到刚好离开墙壁过程中克服摩擦力做的功Wf;
(3)如果带电体到达C点时电场突然变为竖直向上且,电场的变化对磁场的影响忽略不计,则带电体在电磁场区内的运动过程中,距出发点A的最大距离为多少?
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,竖直平面内的直角坐标系xoy中,在x<0的区域内存在竖直方向的匀强电场(图中未画出),第三象限内平行于y轴的虚线左侧区域I中还存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场.有一长为8.5L的绝缘粗糙直杆沿与x轴正方向成=37°固定放置,其PQ段中点恰好与坐标原点O重合,端点Q在区域I的边界上.质量为m、电荷量为q(q>0)的小球(可视为质点)穿在直杆上,小球可在杆上自由滑动.将小球从P点静止释放,小球沿杆运动,随后从Q端离开直杆进入区域I,小球在区域I中恰好做匀速圆周运动,一段时间后垂直穿过x轴.已知PQ段长度为L,小球和杆之间的动摩擦因数0.5,整个过程中小球所带电荷量不变,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8 . 求
(1)场强的大小及方向;
(2)磁感应强度的大小;
(3)若改变小球在直杆上静止释放的位置,求小球从Q点经磁场偏转后直接到达x轴最大的时间.
高二物理简答题困难题查看答案及解析
如图所示,质量为m 的带正电的物体放在粗糙绝缘的水平面上,与水平面之间的动摩擦因数为μ,物体所处空间存在正交的电磁场,匀强电场方向竖直向下,匀强磁场方向垂直纸面向内,某时刻给物体一个水平向右的初速度v0,关于物体的受力和运动情况,下列说法中正确的是
A. 可能受到5个力的作用
B. 可能做匀减速运动
C. 可能做匀速直线运动
D. 可能做匀速圆周运动
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在竖直边界线O1O2左侧空间存在一竖直向下的匀强电场,电场强度大小E=100V/m。电场区域内有一固定的粗糙绝缘斜面AB,其倾角为370,A点距水平地面的高度h=3m;BC段为一粗糙绝缘水平面,其长度L=3m。斜面AB与水平面BC由一光滑小圆弧连接(图中未标出),竖直边界线O1O2右侧区域固定一半径R=0.5m的半圆形光滑绝缘轨道,CD为半圆形光滑绝缘轨道的直径,C、D两点紧贴竖直边界线O1O2,位于电场区域的外部(忽略电场对O1O2右侧空间的影响)。现将一质量m=1kg、电荷量q=0.1C的带正电的小物块(可视为质点)置于A点由静止释放,已知该小物块与斜面AB和水平面BC间的动摩擦因数均为=0.3,取g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8。
(1)求物块到达C点时的速度大小;
(2)求物块到达D点时所受轨道的压力大小;
(3)物块从D点进入电场的瞬间,将匀强电场的方向变为水平方向,并改变电场强度的大小,使物块恰好能够落到B点,求电场强度的大小和方向。(取=2.24)
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,在绝缘光滑水平面的上方存在着水平方向的匀强电场,现有一个质量m=2.0×10-3 kg、电荷量q=2.0×10-6 C的带正电的物体(可视为质点),从O点开始以一定的水平初速度向右做直线运动,其位移随时间的变化规律为x=6.0t -10t2,式中x的单位为m,t的单位为s.不计空气阻力,取g=10 m/s2.
(1) 求匀强电场的场强大小和方向;
(2) 求带电物体在0~0.5 s内电势能的变化量.
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