【題目】如圖所示，一豎直光滑絕緣的管內(nèi)有勁度系數(shù)為的絕緣彈簧，其下端固定于水平地面，上端與一不帶電的質(zhì)量為的絕緣小球A相連，開始時(shí)小球A靜止。整個(gè)裝置處于一方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為�，F(xiàn)將另一質(zhì)量也為、帶電荷量為的絕緣帶電小球B從距A某個(gè)高度由靜止開始下落，B與A發(fā)生碰撞后起向下運(yùn)動(dòng)、但不粘連，相對(duì)于碰撞位置B球能反彈的最大高度為，重力加速度為，全過程小球B的電荷量不發(fā)生變化。求：

(1)開始時(shí)彈簧的形變量為多少；

(2)AB分離時(shí)速度分別為多大；

(3)B開始下落的位置距A的高度。

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

(1)設(shè)開始彈簧的壓縮量為，對(duì)A

故

(2)B球受電場(chǎng)力為

AB小球剛分離時(shí)對(duì)B由牛頓第二定律有

AB二者加速度相等

對(duì)A有

所以

即彈簧拉伸量等于開始時(shí)的壓縮量，剛分離時(shí)AB小球速度相等，設(shè)為

依題意，B相對(duì)于碰撞位置上升最高，故AB分離后B再上升高度，AB分離后B向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

即

(3)設(shè)AB碰后共同速度為，對(duì)AB整體從碰后到二者分離過程，由動(dòng)能定理有

得

設(shè)B與A碰撞前速度大小為，AB碰撞過程動(dòng)量守恒

得

B在下落過程中受重力與電場(chǎng)力，由動(dòng)能定理

解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩個(gè)小球懸于同一懸點(diǎn)O，且在O點(diǎn)下方垂直距離h=1m處的同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，懸線長(zhǎng)L1＝3m，L2＝2m，則A、B兩小球（　�。�

A.周期之比T1：T2＝2：3B.角速度之比ω1：ω2＝3：2

C.線速度之比v1：v2＝：D.向心加速度之比a1：a2＝8：3

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，許多物理定律就是在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上歸納總結(jié)出來(lái)的，有關(guān)下面四個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，描述正確的是（ ）

A. 牛頓利用裝置（1）測(cè)量出了引力常量

B. 安培利用裝置（2）總結(jié)出了電荷間的相互作用規(guī)律

C. 奧斯特利用裝置（3）發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)

D. 亞里士多德利用裝置（4）總結(jié)出了自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一有界區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)寬度為L;正方形導(dǎo)線框abcd的邊長(zhǎng)也為L，當(dāng)bc邊位于磁場(chǎng)左邊緣時(shí)，線框從靜止開始沿x軸正方向勻加速通過磁場(chǎng)區(qū)域。若規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较�，則反映線框中感應(yīng)電流變化規(guī)律的圖像是

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲、乙兩車在平直公路上同向行駛，其v—t圖像如圖所示。已知兩車在t=3s時(shí)并排行駛，則（　�。�

A.在t=1s時(shí)，甲車在乙車后

B.在t=0時(shí)，甲車在乙車前12.5m

C.兩車另一次并排行駛的時(shí)刻是t=2s

D.甲、乙兩車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2019年11月11日出現(xiàn)了難得一見的“水星凌日”現(xiàn)象。水星軌道在地球軌道內(nèi)側(cè)，某些特殊時(shí)刻，地球、水星、太陽(yáng)會(huì)在一條直線上，且水星處于地球和太陽(yáng)之間，這時(shí)從地球上可以看到水星就像一個(gè)小黑點(diǎn)一樣在太陽(yáng)表面緩慢移動(dòng)，天文學(xué)稱之為“水星凌日”。在地球上每經(jīng)過年就會(huì)看到“水星凌日”現(xiàn)象。通過位于貴州的“中國(guó)天眼（目前世界上口徑最大的單天線射電望遠(yuǎn)鏡）觀測(cè)水星與太陽(yáng)的視角（觀察者分別與水星、太陽(yáng)的連線所夾的角），則的最大值為（　�。�

A.B.C.D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示是一個(gè)水平橫截面為圓形的平底玻璃缸，玻璃缸深度為，缸底面圓心處有一單色點(diǎn)光源，缸中裝有某種液體，深度為，點(diǎn)為液面的圓心，垂直于水平面。用面積為的黑紙片覆蓋在液面上，則液面上方恰好無(wú)光線射出。若在上述黑紙片上，以為圓心剪出一個(gè)面積為的圓孔，把余下的黑紙環(huán)仍放置在液面上原來(lái)的位置，使所有出射光線都從缸口射出，則缸口的最小面積為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平線ab上方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，ab以及ab下方都存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小都相等。在ab 下方同時(shí)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。P為ab上方一點(diǎn)，到ab距離為2L。一質(zhì)量為m、帶電荷量為-q（q>0）的帶電小球從P點(diǎn)以大小為、與豎直方向成θ= 30°斜向下拋出。g為重力加速度，經(jīng)過ab上C點(diǎn)（圖中未畫出）時(shí)速度水平。

(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度大��；

(2)小球經(jīng)過ab下方Q點(diǎn)（圖中未畫出）時(shí)獲得最大速度，Q到ab的距離為，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，絕熱氣缸倒扣放置，質(zhì)量為M的絕熱活塞在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與氣缸間摩擦可忽略不計(jì)，活塞下部空間與外界連通，氣缸底部連接一U形細(xì)管（管內(nèi)氣體的體積忽略不計(jì)）．初始時(shí)，封閉氣體溫度為T，活塞距離氣缸底部為h0，細(xì)管內(nèi)兩側(cè)水銀柱存在高度差。已知水銀密度為ρ，大氣壓強(qiáng)為P0，氣缸橫截面積為S，重力加速度為g，求

(1)U形細(xì)管內(nèi)兩側(cè)水銀柱的高度差；

(2)通過加熱裝置緩慢提升氣體溫度使活塞下降，求此時(shí)的溫度；此加熱過程中，若氣體吸收的熱量為Q，求氣體內(nèi)能的變化。

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