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精英家教網(wǎng) > 高中物理 > 題目詳情

如圖所示，在一光滑絕緣水平面上，靜放著兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，兩小球質(zhì)量均為m，相距l，其中A球帶正電，所帶電荷量為q，小球B不帶電．若在A球右側(cè)區(qū)域加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E，A球受到電場(chǎng)力的作用向右運(yùn)動(dòng)與B球碰撞．設(shè)每次碰撞前后兩球交換速度，且碰撞過程無電荷轉(zhuǎn)移．若兩小球恰在第三次碰撞時(shí)離開電場(chǎng)．求：

(1)

小球A在電場(chǎng)中的加速度大小；

(2)

電場(chǎng)的寬度；

(3)

小球A從進(jìn)入電場(chǎng)到離開電場(chǎng)的過程中電勢(shì)能的變化量．

答案：
解析：

(1)

根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律：

(2)

設(shè)第一次碰撞時(shí)小球A的速度為v：根據(jù)動(dòng)能定理：

第一次碰撞前后小球A的速度為v_A1和v_A1′，小球B碰撞前后的速度為v_B1和

v_B1′所以v_A1＝vv_B1＝0v_A1′＝0v_B1′＝vA球運(yùn)動(dòng)的距離為l

第一次碰撞后，小球A做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，小球B做速度為v的勻速直線運(yùn)動(dòng)

設(shè)第二次碰撞前后A球的速度為v_A2和v_A2′小球B碰撞前后的速度為v_B2和v_B2′

第二次碰撞過程中：

所以：v_A2＝2v；碰后v為v_A2′＝v

而B球碰前為v，碰后為2v．從第一次碰撞后到第二次碰撞前的過程中，A球運(yùn)動(dòng)的距離為l₂．(2分)

第二次碰撞后，A球做初速度為v的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，B球以速度2v勻速直線運(yùn)動(dòng)．

設(shè)A球第三次碰前后的速度為v_A3和v_A3′，小球B碰撞前后的速度為v_B3和

v_B3′所以：從第二次碰撞到第三次碰撞過程中，A球運(yùn)動(dòng)的距離為l₃(2分)

所以：電場(chǎng)的寬度：L＝l₁＋l₂＋l₃＝13l

(3)

此過程中電場(chǎng)力做正功，A球的電勢(shì)能減少

減少的電勢(shì)能△ε＝Eq×13l＝13Eql

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，絕熱隔板K把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，K與氣缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b．氣體分子之間相互作用力忽略不計(jì)．現(xiàn)通過電熱絲對(duì)氣體a加熱一段時(shí)間后，a、b各自達(dá)到新的平衡．則（　　）

A．氣體a的壓強(qiáng)變小、氣體b的壓強(qiáng)變大

B．在相同時(shí)間內(nèi)，a、b氣體分子對(duì)隔板的沖量相等

C．與b氣體相比，a氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊隔板的個(gè)數(shù)較多

D．氣體a增加的內(nèi)能大于氣體b增加的內(nèi)能

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科目：高中物理 來源： 題型：

（選修模塊3-3）
（1）奧運(yùn)祥云火炬的燃燒系統(tǒng)由燃?xì)夤蓿▋?nèi)有液態(tài)丙烷）、穩(wěn)壓裝置和燃燒器三部分組成，當(dāng)穩(wěn)壓閥打開以后，燃?xì)庖詺鈶B(tài)形式從氣罐里出來，經(jīng)過穩(wěn)壓閥后進(jìn)入燃燒室進(jìn)行燃燒．則以下說法中正確的是

．
A．燃?xì)庥梢簯B(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程中要對(duì)外做功
B．燃?xì)庥梢簯B(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程中分子的分子勢(shì)能減少
C．燃?xì)庠谌紵胰紵倪^程是熵增加的過程
D．燃?xì)庠谌紵筢尫旁谥車h(huán)境中的能量很容易被回收再利用
（2）某運(yùn)動(dòng)員吸一口氣，吸進(jìn)400cm³的空氣，據(jù)此估算他所吸進(jìn)的空氣分子的總數(shù)為

個(gè)．已知1mol氣體處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的體積是22.4L．（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）
（3）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b．氣體分子之間相互作用可忽略不計(jì)．現(xiàn)通過恒定電壓為U的電源和阻值為R的電熱絲構(gòu)成回路，對(duì)氣體a緩慢加熱一段時(shí)間t后，a、b各自達(dá)到新的平衡狀態(tài)．在此過程中，氣體a內(nèi)能增加量為△U，試求氣體b的內(nèi)能增加量．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）分析判斷以下說法的正誤，在相應(yīng)的括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”
A．用手捏面包，面包體積會(huì)縮小，說明分子之間有間隙

B．溫度相同的氫氣和氧氣，氫氣分子和氧氣分子的平均速率相同

C．夏天荷葉上小水珠呈球狀，是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到到最小趨勢(shì)的緣故

D．自然界中進(jìn)行的一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性

（2）在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，有下列操作步驟，請(qǐng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟C的內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟E中的計(jì)算式：
A．用滴管將濃度為0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒中，記下滴入 1mL 的油酸酒精溶液的滴數(shù)N；
B．將痱子粉末均勻地撒在淺盤內(nèi)的水面上，用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴入，直到油酸薄膜表面足夠大，且不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數(shù)n；
C．

D．將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)1cm的正方形為單位，計(jì)算出輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)m；
E．用上述測(cè)量的物理量可以估算出單個(gè)油酸分子的直徑 d=

cm．
（3）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b．氣體分子之間相互作用可忽略不計(jì)．現(xiàn)通過電熱絲對(duì)氣體a緩慢加熱一段時(shí)間后，a、b各自達(dá)到新的平衡狀態(tài)．試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比，體積、壓強(qiáng)、溫度、內(nèi)能各如何變化？

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

[選做題]本題包括A、B、C三個(gè)小題，請(qǐng)選定其中兩題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答。若三題都做，則按A、B兩題評(píng)分。

A．（選修模塊3—3）（12分）

（1）以下說法正確的是。

A．滿足能量守恒的定律的宏觀過程都是可以自發(fā)進(jìn)行的

B．熵是物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無序程度的量度

C．若容器中用活塞封閉著剛好飽和的一些水汽，當(dāng)保持溫度不變向下緩慢壓活塞時(shí)，水汽的質(zhì)量減少，密度不變。

D．當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間引力增大，而分子間斥力減小

（2）如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細(xì)管插入液體，利用虹吸收現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在些過程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度均保持不變，下列各個(gè)描述理想氣體狀態(tài)變化的圖像中與上述過程相符合的是圖，該過程為過程（選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”）

（3）如圖，一集熱箱里面封閉著一定量的氣體，集熱板作為箱的活塞且始終正對(duì)著太陽，其面積為S，在t時(shí)間內(nèi)集熱箱里氣體膨脹對(duì)牙做功的數(shù)值為W，其內(nèi)能增加了△U，不計(jì)封閉氣體向外散的熱，已知照射到集熱板上太陽光的能量為50%被箱內(nèi)氣體吸收，求：

①這段時(shí)間內(nèi)的集熱箱里氣體共吸收的熱量；

②太陽光照在集熱板單位面積上的輻射功率。

B．（選修模塊3—4）（12分）

（1）下列說法中正確的是

A．散光比自然光的相干性好

B．紫外線在水中的傳播速度大于紅外線在水中的傳播速度

C．在“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量單擺周期應(yīng)該從小球經(jīng)過最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，以減小實(shí)驗(yàn)誤差

D．接收電磁波時(shí)首先要進(jìn)行調(diào)頻

（2）如圖所示，一個(gè)半徑為R的透明圓柱體放置在水平面上，一束藍(lán)光從A點(diǎn)沿水平方向垂直于左表面射入柱體后經(jīng)B點(diǎn)射出，最后射到水平面上的C點(diǎn)。已知，該柱體對(duì)藍(lán)光的折射率為，則它從右側(cè)面射出時(shí)的出射角= ；若將藍(lán)光換成紫色，則它從柱體射出后落到水平面上形成的光點(diǎn)與C點(diǎn)相比，位置