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1、计算题 如图甲,在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面,斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电量为q(q>0)的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放,滑块在运动过程中电量保持不变,设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度大小为g。
(1)求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1;
(2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm,求滑块从静止释放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功W;
(3)从滑块静止释放瞬间开始计时,请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象。图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻,纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小,vm是题中所指的物理量。(本小题不要求写出计算过程)

参考答案:解:(1)滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初速度为零的匀加速直线运动,设加速度大小为a,则有
qE+mgsin
=ma ①
?②
联立①②可得
③
(2)滑块速度最大时受力平衡,设此时弹簧压缩量为
,则有
?④
从静止释放到速度达到最大的过程中,由动能定理得
?⑤
联立④⑤可得
s
(3)如图

本题解析:
本题难度:困难
2、选择题 关于电势的高低,下列说法正确的是( )
A.沿电场线方向电势逐渐降低
B.电势降低的方向一定是电场线的方向
C.正电荷在只受电场力作用下,一定向电势低的地方运动
D.负电荷在只受电场力的作用下,由静止释放,一定向电势高的地方运动
参考答案:A、电场力做功WAB=UABq=Eqd,不妨设沿着电场线方向移动正电荷,则电场力做正功,所以UAB>0,所以φA>φB,所以沿着电场线方向电势逐渐降低.故A正确.
B、沿着电场线方向移动电势降低,但是电势降低的方向不一定是电场线的方向,电势降低最快的方向是场强的方向,故B错误.
C、正电荷只在电场力作用下从一点移到另一点,电荷不一定从高电势处向低电势处运动,还取决于电荷的初速度.故C错误.
D、根据电场力做功的表达式WAB=UABq=Eqd,负电荷在只受电场力的作用下,由静止释放,电场力做正功,WAB>0,q<0,则UAB<0,所以φA<φB,即向电势高的地方运动.故D正确.
故选AD.
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 在场强为E的匀强电场中固定放置两个带电小球1和2,它们的质量相等,电荷量分别为q1和-q2(q1≠q2)。球1和球2的连线平行于电场线,如图所示,现在同时放开球1和球2,于是它们开始在电场力的作用下运动,如果球1和球2之间的距离可以取任意有限值,则两球刚被放开时,它们的加速度可能是

[? ]
A.大小相等,方向相同
B.大小不等,方向相反
C.大小不等,方向相同
D.大小相等,方向相反
参考答案:ABC
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 将物体在h=20m高处以初速度v0=10m/s水平抛出,除受重力外,还受到跟v0相反方向的风力作用,假设风力大小恒为物体重力的0.25倍(g取10m/s2)。求:
(1)有水平风力与无风时相比较,物体在空中的飞行时间是否相同?若不相同,说明理由;如果相同,求出这段时间?
(2)物体的水平射程和物体落地时的速度;
(3)为使物体能垂直于地面着地,水平抛出的初速度v0大小为多少?(结果可用三角函数表示,若有根式,可化简后保留)
参考答案:根据运动的独立性原理,不管有无水平风力,物体在空中飞行的时间是相同的;在竖直方向上做自由落体运动,h=gt2/2,得t="2s."
(2)15m(3分)? 5
m/s (3分) ?方向与水平面所成正切值tanθ=4或θ=arctan4(2分)
(3)5m/s (4分)
本题解析:略
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,两个木块的质量关系是ma=2mb,用细线连接后放在倾角为θ的光滑固定斜面上.在它们沿斜面自由下滑的过程中,下列说法中正确的是( )
A.它们的加速度大小关系是aa<ab
B.它们的加速度大小相等,且a<gsinθ
C.连接它们的细线上的张力一定为零
D.连接它们的细线上的张力一定不为零