如圖20所示，絕緣長方體B置于水平面上，兩端固定一對平行帶電極板，極板間形成勻強電場E。長方體B的上表面光滑，下表面與水平面的動摩擦因數(shù)=0.05（設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相同）。B與極板的總質(zhì)量=1.0kg.帶正電的小滑塊A質(zhì)量=0.60kg，其受到的電場力大小F=1.2N.假設(shè)A所帶的電量不影響極板間的電場分布。t=0時刻，小滑塊A從B表面上的a點以相對地面的速度=1.6m/s向左運動，同時，B（連同極板）以相對地面的速度=0.40m/s向右運動。問（g取10m/s2）

（1）A和B剛開始運動時的加速度大小分別為多少？

（2）若A最遠能到達b點，a、b的距離L應(yīng)為多少？從t=0時刻至A運動到b點時，摩擦力對B做的功為多少？

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解析:

⑴由牛頓第二定律有

A剛開始運動時的加速度大小 方向水平向右

B剛開始運動時受電場力和摩擦力作用

   由牛頓第三定律得電場力

             摩擦力

   B剛開始運動時的加速度大小方向水平向左

⑵設(shè)B從開始勻減速到零的時間為t1，則有

   此時間內(nèi)B運動的位移

t1時刻A的速度，故此過程A一直勻減速運動。

   此t1時間內(nèi)A運動的位移

此t1時間內(nèi)A相對B運動的位移

此t1時間內(nèi)摩擦力對B做的功為

 t1后，由于，B開始向右作勻加速運動，A繼續(xù)作勻減速運動，當它們速度相等時A、B相距最遠，設(shè)此過程運動時間為t2，它們速度為，則有

對A       速度www.ks5u.com

對B   加速度

        速度

 聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得  

     此t2時間內(nèi)A運動的位移

     此t2時間內(nèi)B運動的位移

此t2時間內(nèi)A相對B運動的位移

此t2時間內(nèi)摩擦力對B做的功為

所以A最遠能到達b點a、b的距離L為

從t=0時www.ks5u.com刻到A運動到b點時，摩擦力對B做的功為

   。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一邊長為2.5m的正方形金屬線框，放在光滑絕緣的水平面上，整個裝置放在方向豎直向上、磁感應(yīng)強度為0.6T的勻強磁場中，它的一邊與磁場的邊界MN重合．在水平外力作用下線框由靜止開始經(jīng)過5s被勻加速拉出磁場．測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖象如乙圖所示．在金屬線框被拉出的過程中，通過線框?qū)Ь�橫截面的電量為
1.5
1.5
C，線框的電阻為
2.5
2.5
Ω，線框的加速度大小為
0.2
0.2
m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?奉賢區(qū)一模）如圖甲所示，ABCD為一液體槽，AB、CD面為銅板，BC、AD面及底面為絕緣板，槽中盛滿導電液體（設(shè)該液體導電時不發(fā)生電解，看作是一個定值電阻）．現(xiàn)用質(zhì)量不計的細銅絲在下端固定一小鐵球構(gòu)成一單擺，銅絲的上端固定在O點，下端稍穿出鐵球，當擺球在液體上方擺動時，細銅絲始終與導電液體接觸（銅絲與液體間的阻力忽略不計），過點的豎直線剛好在AD邊的垂直平分面上，在銅板AB、CD面上接上圖示的電路．用DIS測得該電源路端電壓U隨外電阻R的變化規(guī)律見下表，已知R1=2Ω，R2=10Ω，滑動變阻器R3的總電阻為20Ω．
R（Ω） 2 4 6 8 10 12
U（V） 6 8 9 9.6 10 10.3
將電源負極和細銅絲的上端點分別連接到電壓傳感器．若將擺球拉離平衡位置，使其在垂直于、的豎直面內(nèi)做簡諧振動，把滑片P滑至M點，閉合開關(guān)S，通過電壓傳感器，經(jīng)計算機得到圖乙的波形．試求：

（1）該電源的電動勢E和內(nèi)阻r；
（2）單擺的擺長（取π2約等于10）；
（3）此導電液體的電阻．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?嘉興二模）某興趣小組欲通過測定工業(yè)污水（含多種重金屬離子）的電阻率來判斷某工廠廢水是否達到排放標準（一般工業(yè)廢水電阻率的達標值為ρ≥200Ω?m）．如圖甲所示為該同學所用盛水容器，其左、右兩側(cè)面為金屬薄板（電阻極小），其余四面由絕緣材料制成，左右兩側(cè)帶有接線柱．容器內(nèi)表面長a=40cm，寬b=20cm，高c=10cm．將水樣注滿容器后，進行以下操作：
（1）分別用多用電表歐姆擋的“×1k”、“×100”兩檔 粗測水樣的電阻值時，表盤上指針如圖乙所示，則所測水樣的電阻約為
1800
1800
Ω．
（2）為更精確地測量所取水樣的電阻，該小組從實驗室中找到如下實驗器材：
A．電流表（量程5mA，電阻RA為50Ω）
B．電壓表（量程15V，電阻R v約為10kΩ）
C．滑動變阻器（0～20Ω，額定電流1A）
D．電源（12V，內(nèi)阻約10Ω）
E．開關(guān)一只、導線若干
請在答題卷相應(yīng)位置的實物圖中完成電路連接．
（3）正確連接電路后，閉合開關(guān)，測得一組U、I數(shù)據(jù)；再調(diào)節(jié)滑動變阻器，重復上述測量步驟，得出一系列數(shù)據(jù)如表所示，請在在答題卷相應(yīng)位置的坐標紙中作出U-I關(guān)系圖線．
U/V 2.0 3.8 6.8 8.0 10.2 11.6
I/mA 0.73 1.36 2.20 2.89 3.66 4.15
（4）由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為
137.2
137.2
Ω?m．據(jù)此可知，所測水樣在電阻率這一指標上
不達標
不達標
（選填“達標”或“不達標”

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）一低年級同學根據(jù)自己的所學所想，總結(jié)了一篇科學生活報告，以下是報告中的部分內(nèi)容，該內(nèi)容中有部分認識是不科學或不正確的，請你依據(jù)所掌握的知識，將不合適的內(nèi)容標號填入題后空格，并說明理由或加以修正．
“在我們身邊有好多產(chǎn)生靜電或放電的現(xiàn)象：①冬天，空氣干燥時，人們穿在身上的化纖服裝經(jīng)過摩擦可產(chǎn)生靜電，當脫衣時會看到火花放電；②汽車在長途行駛時，車身與空氣摩擦也會產(chǎn)生靜電，為了安全，車上一般都有一個“尾巴”--導電的金屬吊鏈，將電荷隨時導入地下；③冬天，放學回家，用手推金屬門時，也會產(chǎn)生放電，這是人體與金屬門之間的溫差所致；④云彩中的微塵常常帶有大量的靜電，當不同電性的云塊遇到一起，或帶電云塊與地面之間遇上潮濕的空氣時，都容易發(fā)生放電，引起閃電和雷聲；⑤避雷針可以將云彩中的電荷及時導入地下，從而避免發(fā)生雷擊災(zāi)害現(xiàn)象；⑥因此，下雨天為防止遭到雷擊，人可以躲避到有避雷針的大樹下、鐵塔下或建筑物附近；⑦也可以自制一根長的金屬桿，在下雨天時豎直握在手中作避雷針使用．
一些工廠的車間內(nèi)往往存在大量的帶電浮塵，為防止靜電過多發(fā)生放電，引起火災(zāi)；⑧可以采用在車間兩端的墻壁上，加上兩個大電極，形成電場，通過吸附帶電浮塵來消除靜電；⑨也可以經(jīng)常噴灑水霧，增加空氣濕度，防止產(chǎn)生靜電；⑩或者增加廠房的干燥程度，使空氣處處絕緣，帶電的粉塵就不能放電了．…”
以上所述，不科學或不正確的有：
A．標號
 
，理由或修正為
 

B．標號
 
，理由或修正為
 

C．標號
 
，理由或修正為
 

D．標號
 
，理由或修正為
 

（例：標號 ⑦不正確理由或修 正金屬桿放電時，強大的電流會把人擊傷．）
（2）有一游標卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標上有20個小的等分刻度，用它測量一小球的直徑，如圖1所示，其讀數(shù)是
 
mm；用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑，如圖2所示，其讀數(shù)是
 
mm．
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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學設(shè)計了一種測定風力的裝置，其原理如圖20所示，迎風板與一輕彈簧的一端Ｎ相連接，穿在光滑的金屬桿上。彈簧是絕緣材料制成的，其勁度系數(shù)k=1300N/m，自然長度為Ｌ0＝０.５m，均勻金屬桿用電阻率較大的合金制成，迎風板面積Ｓ=0.5m2，工作時總是正對著風吹來的方向。電路中左端導線與金屬桿Ｍ端相連，右端導線接在Ｎ點并可隨迎風板在金屬桿上滑動，且與金屬桿接觸良好。限流電阻的阻值Ｒ=1，電源的電動勢Ｅ=12Ｖ，內(nèi)阻r=0.5。合上開關(guān)，沒有風吹時，彈簧處于原長，電壓表示數(shù)為Ｕ1=3.0Ｖ；如果某時刻由于風吹使迎風板向左壓縮彈簧，電壓表的示數(shù)為

Ｕ2 =2.0V，求：

（１）金屬桿單位長度的電阻；

（２）此時作用在迎風板上的風力。

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