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(1)小物體A下落至N點時開始離開墻壁,說明這時小物體A與墻壁之間已無擠壓,彈力為零.
故有:qE=qvNB
∴vN=
E
B
=
4
2
=2m/s          
對小物體A從M點到N點的過程應(yīng)用動能定理,這一過程電場力和洛侖茲力均不做功,應(yīng)有:
mgh-Wf克=
1
2
m
v2N

∴Wf克=mgh-
1
2
m
v2N
=10-3×10×0.8-
1
2
×10-3×22=6×l0-3 (J)     
(2)小物體離開N點做曲線運動到達P點時,受力情況如圖所示,由于θ=45°,物體處于平衡狀態(tài),建立如圖的坐標(biāo)系,可列出平衡方程.
qBvpcos45°-qE=0        (1)
qBvpsin45°-mg=0        (2)
由(1)得 vp=
E
Bcos45°
=2
2
m/s
由(2)得 q=
mg
Bvpsin45°
=2.5×l0-3 c                  
N→P過程,由動能定理得mg(H-h)-qES=
1
2
m
v2p
-
1
2
m
v21

代入計算得    S=0.6 m      
答:(1)A沿壁下滑時克服摩擦力做的功6×l0-3 J.
(2)P與M的水平距離s是0.6m.

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(1)小物體A下落至N點時開始離開墻壁,說明這時小物體A與墻壁之間已無擠壓,彈力為零.
故有:qE=qvNB
∴vN=
E
B
=
4
2
=2m/s          
對小物體A從M點到N點的過程應(yīng)用動能定理,這一過程電場力和洛侖茲力均不做功,應(yīng)有:
mgh-Wf克=
1
2
m
v2N

∴Wf克=mgh-
1
2
m
v2N
=10-3×10×0.8-
1
2
×10-3×22=6×l0-3 (J)     
(2)小物體離開N點做曲線運動到達P點時,受力情況如圖所示,由于θ=45°,物體處于平衡狀態(tài),建立如圖的坐標(biāo)系,可列出平衡方程.
qBvpcos45°-qE=0        (1)
qBvpsin45°-mg=0        (2)
由(1)得 vp=
E
Bcos45°
=2
2
m/s
由(2)得 q=
mg
Bvpsin45°
=2.5×l0-3 c                  
N→P過程,由動能定理得mg(H-h)-qES=
1
2
m
v2p
-
1
2
m
v21

代入計算得    S=0.6 m      
答:(1)A沿壁下滑時克服摩擦力做的功6×l0-3 J.
(2)P與M的水平距離s是0.6m.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?蘇州二模)為探究物體在下落過程中機械能是否守恒,某同學(xué)采用實驗裝置如圖甲所示.
(1)其設(shè)計方案如下:讓質(zhì)量為m的立方體小鐵塊從開始端自由下落,開始端至光電門的高度差為h,則此過程中小鐵塊重力勢能的減少量為
mgh
mgh
;測出小鐵塊通過光電門時的速度v,則此過程中小鐵塊動能增加量為
1
2
mv2
1
2
mv2
;比較這兩個量之間的關(guān)系就可得出此過程中機械能是否守恒.(已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間)
(2)具體操作步驟如下:
A.用天平測定小鐵塊的質(zhì)量m;
B.用游標(biāo)卡尺測出立方體小鐵塊的邊長d;
C.用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離h(h>>d);
D.電磁鐵先通電(電源未畫出),讓小鐵塊吸在開始端;
E.?dāng)嚅_電源,讓小鐵塊自由下落;
F.計時裝置記錄小鐵塊經(jīng)過光電門所用時間為t,計算出相應(yīng)速度v;
G.改變光電門的位置,重復(fù)C、D、E、F等步驟,得到七組(hi,vi2)數(shù)據(jù);
H.將七組數(shù)據(jù)在v2-h坐標(biāo)系中找到對應(yīng)的坐標(biāo)點,擬合得到如圖乙所示直線.
上述操作中有一步驟可以省略,你認為是
A
A
(填步驟前的字母);計算小鐵塊經(jīng)過光電門的速度表達式v=
d
t
d
t

(3)若v2-h圖線滿足條件
計算出直線斜率的值與2g的比較,在誤差允許的范圍內(nèi)二者相等
計算出直線斜率的值與2g的比較,在誤差允許的范圍內(nèi)二者相等
,則可判斷小鐵塊在下落過程中機械能守恒.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(Ⅰ)物體在空中下落的過程中,重力做正功,物體的動能越來越大,為了“探究重力做功和物體動能變化間的定量關(guān)系”,我們提供了如圖的實驗裝置.
(1)某同學(xué)根據(jù)所學(xué)的知識結(jié)合右圖設(shè)計一個本實驗情景的命題:如圖所示,設(shè)質(zhì)量為m(已測定)的小球在重力mg作用下從開始端自由下落至光電門發(fā)生的位移s,通過光電門時的速度v,試探究外力做的功mgs與小球動能變化量
12
mv2
的定量關(guān)系.
(2)某同學(xué)根據(jù)上述命題進行如下操作并測出如下數(shù)據(jù).
①用天平測定小球的質(zhì)量為0.50kg;
②用
游標(biāo)卡尺
游標(biāo)卡尺
 測出小球的直徑為10.0mm;(選填:刻度尺,游標(biāo)卡尺,螺旋測微器)
③用刻度尺測出電磁鐵下端到
光電門
光電門
的距離為80.40cm;
④電磁鐵先通電,讓小球
吸在電磁鐵下端
吸在電磁鐵下端

⑤讓電磁鐵斷電,小球自由下落.
⑥在小球經(jīng)過光電門時間內(nèi),計時裝置記下小球經(jīng)過光電門所用時間為2.50×10-3s.
⑦計算得出重力做的功為4.02J,小球動能變化量為
4.00
4.00
J.(g取10m/s2,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(3)試根據(jù)在(2)中條件下做好本實驗的結(jié)論:
在誤差允許范圍內(nèi)外力做功與動能變化量相等
在誤差允許范圍內(nèi)外力做功與動能變化量相等

(Ⅱ)某同學(xué)使用如下圖A所示器材測定小燈泡在不同電壓下的阻值,已知小燈泡標(biāo)有“9V,4.5W“字樣,備選滑動變阻器有二種規(guī)格,R1標(biāo)有”5Ω,2A”R2標(biāo)有”100Ω,2A”現(xiàn)要求小燈泡兩端電壓從零開始,并能測量多組數(shù)據(jù).

(1)為使操作更為方便,滑動變阻器應(yīng)選用
R1
R1
(選填R1,R2
(2)將圖中的實物圖補充完整,使其能盡量準確地測量小燈泡的阻值.
(3)本實驗操作時應(yīng)閉合開關(guān),移動滑動變阻器滑片,使小燈泡電流
從小到大
從小到大
(選填”從小到大”或”從大到小”)變化,讀取數(shù)據(jù).若某同學(xué)選用15V量程電壓表進行測量示數(shù)如圖B所示,此時示數(shù)為
8.5V
8.5V

(4)圖C為某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出的一根I-U圖線,從圖中可以求出小燈泡正常工作時的阻值大小為
16.4Ω
16.4Ω
,(保留三位有效數(shù)字)此阻值比小燈泡的實際阻值偏
.(選填“大”或“小”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

為探究物體在下落過程中機械能是否守恒,某同學(xué)采用實驗裝置如圖甲所示.

(1)其設(shè)計方案如下:讓質(zhì)量為m的立方體小鐵塊從開始端自由下落,開始端至光電門的高度差為h,則此過程中小鐵塊重力勢能的減少量為    ;測出小鐵塊通過光電門時的速度v,則此過程中小鐵塊動能增加量為      ;比較這兩個量之間的關(guān)系就可得出此過程中機械能是否守恒.(已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間)

(2)具體操作步驟如下:

 A.用天平測定小鐵塊的質(zhì)量m;

B.用游標(biāo)卡尺測出立方體小鐵塊的邊長d;

C.用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離h();

D.電磁鐵先通電(電源未畫出),讓小鐵塊吸在開始端;

E.?dāng)嚅_電源,讓小鐵塊自由下落;

F.計時裝置記錄小鐵塊經(jīng)過光電門所用時間為t,計算出相應(yīng)速度v;

G.改變光電門的位置,重復(fù)C、D、E、F等步驟,得到七組(hi)數(shù)據(jù);

H.將七組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中找到對應(yīng)的坐標(biāo)點,擬合得到如圖乙所示直線.

上述操作中有一步驟可以省略,你認為是        (填步驟前的字母);計算小鐵塊經(jīng)過光電門的速度表達式v=        

(3)若圖線滿足條件                               ,則可判斷小鐵塊在下落過程中機械能守恒.

 

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科目:高中物理 來源:2013屆江蘇省鹽城市高一下學(xué)期期末考試物理 題型:實驗題

為探究物體在下落過程中機械能是否守恒,某同學(xué)采用實驗裝置如圖甲所示.

(1)其設(shè)計方案如下:讓質(zhì)量為m的立方體小鐵塊從開始端自由下落,開始端至光電門的高度差為h,則此過程中小鐵塊重力勢能的減少量為    ;測出小鐵塊通過光電門時的速度v,則此過程中小鐵塊動能增加量為       ;比較這兩個量之間的關(guān)系就可得出此過程中機械能是否守恒.(已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間)

(2)具體操作步驟如下:

 A.用天平測定小鐵塊的質(zhì)量m;

B.用游標(biāo)卡尺測出立方體小鐵塊的邊長d;

C.用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離h();

D.電磁鐵先通電(電源未畫出),讓小鐵塊吸在開始端;

E.?dāng)嚅_電源,讓小鐵塊自由下落;

F.計時裝置記錄小鐵塊經(jīng)過光電門所用時間為t,計算出相應(yīng)速度v;

G.改變光電門的位置,重復(fù)C、D、E、F等步驟,得到七組(hi)數(shù)據(jù);

H.將七組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中找到對應(yīng)的坐標(biāo)點,擬合得到如圖乙所示直線.

上述操作中有一步驟可以省略,你認為是         (填步驟前的字母);計算小鐵塊經(jīng)過光電門的速度表達式v=        

(3)若圖線滿足條件                                ,則可判斷小鐵塊在下落過程中機械能守恒.

 

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同步練習(xí)冊答案