16.(10分)在跳水比赛中,有一个单项是“3m跳板”,其比赛过程可简化为:运动员走上跳板,跳板被压
缩到最低点,跳板又将运动员竖直向上弹到最高点,运动员做自由落体运动,竖直落入水中。将运动员视为质点,运动员质量m==60kg,g==10m/s2。最高点A、跳板的水平点B、最低点C和水面之间的竖直距离如图所示.求:
(1)跳板被压缩到最低点C时具有的弹性势能多大? (2)运动员入水前速度大小? 17.(10分)一根内壁光滑的细金属管,形状如图所示,为四分之三圆弧,放置在竖直平面内,一小钢球
自A正上方,距A高度不同处无初速释放,第一次小钢球落入A后恰能抵达B,第二次落入A后,从B射出后又恰能进入A,那么两次小钢球下落的高度(以A为参考面)之比h1:h2等于多少? 18.(10分)如图所示,绷紧的传送带在电动机带动下,始终保持v0 =4m/s的速度匀速运行,传送带与水平地面的夹角θ=30°,现把一质量m=10kg的工件轻轻地放在传送带底端,由传送带送至h=2m的高处。已知工件与传送带间动摩擦因数??3,g取10m/s2。
2 (1)试通过计算分析工件在传送带上做怎样的运动? (2)工件从传送带底端运动至高h=2m处的过程中摩擦力对工件做了多少功?
v0 30° h
暑假作业四
有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错的或不答的得0分.
一、本题共12小题:每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,1.在真空中的一个点电荷Q的电场中,离该点电荷距离为r的-点,引入电荷量为q的检验电荷,检验电荷所受静电力为F,已知静电力常量为k,则离该点电荷为r处的场强大小为 A.F/q
B.
( )
F QC.
kQ 2rD.
kq 2r( )
2.在一个点电荷形成的电场中,下列关于电场强度和电势的说法中正确的是
A.任何两点的电场强度都不相同 C.任何两点的电势都不相等
B.可以找到很多电场强度相同的点 D.可以找到很多电势相等的点
3.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,现同时放开球l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,它们的加速度不可能是 ( )
A.大小不等,方向相同 B.大小不等,方向相反 C.大小相等,方向相同 D.大小相等,方向相反
4.两个电荷量均为+q的点电荷形成的电场中,O点为两点电荷连线的中点,PQ是连线的垂直平分线(如图所示),下列说法中正确的是 ( )
A.PQ直线上,场强处处为零,各点都在同一等势面上 B.PQ直线上,场强处处为零,O点电势最高 C.PQ直线上,O点的场强为零,电势最高 D.PQ直线上,O点的场强最大,电势最高
5.如图所示.在点电荷Q的电场中,已知a、b两点在同一等势面上,c、d两点在同一等势面上,甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为曲线acb和adb,两粒子经过a点时具有相同的动能,由此判断
( )
A.甲粒子经过c点时与乙粒子经过d点时具有相同的动能 B.甲、乙两粒子带异种电荷
C.若取无穷远处为零电势,则甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能
D.两粒子经过b点时具有相同的动能
6.如图所示.电子由静止开始从A板向B板运动,当到达B板时速度为v.保持两板间电压不变,则
( )
A.当增大两板间距离时,v增大
B.当减小两板间距离时,v增大 C.当改变两板间距离时,v不变
D.当增大两板间距离时,电子在两板间运动的时间增大
7.电场中有A、B两点,把某点电荷从A点移到B点的过程中,电场力对该电荷做了负功.则下列说法正确的是
( )
A.该电荷是正电荷,且电势能减少 B.该电荷是正电荷,且电势能增加
C.该电荷是负电荷,且电势能增加 D.电荷的电势能增加,但不能判断是正电荷还是负电荷 8.光滑水平面上有一边长为L的正方形区域处在场强为E的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行。一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点,以垂直于该边的水平初速度.进入该正方形区域.当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能不可能为 A. 0 C.
( )
12mv0 2121mv0?qEL 22122D.mv0?qEL
23B.
( )
9.如图,在水平放置的已经充电的大平行板电容器之间,有一带负电的油滴处于静止状态,若某时刻油滴的电荷量开始减小,为维持该油滴原来的静止状态应 A.给平行板电容器充电,补充电荷量 B.给平行板电容器放电,减少电荷量 C.使两金属板相互靠近些 D.使两金属板相互远离些
10.三个质量相等分别带有正电、负电和不带电的微粒A、B、C,在水平放置的平行带电金属板左侧P
点以相同速度的垂直电场线方向射入匀强电场,分别落在带正电荷的下板上不同的三点,如图所示,下列判断中正确的是
B.三微粒在电场中运动的时间相等
C.三微粒到达下板时动能关系为EkA> EkC > EkB D.三微粒所受静电力大小关系为FA= FB>FC
11.如图所示,在绝缘的水平面上方存在着匀强电场,电场方向如图所示,水平面上的带电金属块在水平
拉力F的作用下沿水平面移动.已知金属块在移动的过程中,外力F做功32J,金属块克服电场力做功8.0J ,金属块克服摩擦力做功16J,则在此过程中金属块的 ( ) A.动能增加8.0J B.电势能增加24J C.机械能减少24J D.机械能增加48J
12.如图所示,A、B为平行金属板,两板间相距d,分别与电源两极相连,两板的中央各有一个小孔M
和N.今有一带电油滴,质量为m,从A板的上方距A板为d的P点由静止开始自由下落(P、M、N在同一竖直线上).空气阻力忽略不计,带电油滴通过N孔时的动能 Ek<2mgd.若将极板A向上移一小段距离,到图中虚线所示位置,则带电油滴通过N孔时的动能Ek′和油滴所带电荷的种类是
( )
A.油滴带正电 Ek′ = Ek
( )
A.三微粒在电场中运动的加速度关系为aB>aC>aA
B.油滴带正电 Ek′< Ek C.油滴带负电 Ek′ = Ek D.油滴带负电 Ek′< Ek
第Ⅱ卷(选择题,52分)
二、本题共3小题:每题4分,共12分,把答案填在相应的横线上或括号内.
13.在电场中某处放入电荷量为5.0×10-9C的正点电荷,它受到的静电力为3.0×10-4 N,则该处的电场强
度大小为_________V/m.若将该电荷从电场中A点移到B点,静电力做功5.0×10-7J,则A、B两点的电势差为___________V
14.某匀强电场中的等势面如图所示,相邻等势面间的距离为4mm,该电场的场强
E=________ V/m,一个电荷量为-1.0×10-8C的电荷沿半径为4mm的圆弧由圆上A点移到圆上B点,AB是直径,与等势面夹角为60o,则移动过程中电场力做功__________J .
15.如图所示,一电子沿Ox轴射入电场,在电场中运动轨迹为OCD.已知OA=AB,电子过C、D两点
时竖直方向分速度为vCy、vDy;电子在OC段 与CD段动能的增量分别为△Ek1和△Ek2 ,则 (1)vCy:vDy=_____________
(2) △Ek1:△Ek2=_____________.
三、本题共4小题,16题12分,17题8分,18、19题各10分,共40分.解答应写出必要的文字说明、
方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位. 16.如图所示,真空中有两个静止点电荷,Q= +2×10-4C,q=-2×10-5C,它们相距r=2m,求: (1) q受的电场力. (2) q所在的B点的场强EB
(3)只将q换为q′=4×10-5C的正点电荷.再求q′受的电场力及B点的场强. (4)将电荷q拿去后再求B点场强.
17.在静电场中,把电荷量为q=5×10-6C的点电荷从A点移动到B点,电场力做功WAB=2×10-4J,把这
个电荷从A点移动到C点,电场力做功WAC=6×10-4J,若设电荷在B点时的电势能等于零,试求该
电荷在A点和C点的电势能,以及A点和C点电势.
18.如图所示,带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间,距下板h=0.8cm,两板间的电势差
为300V,如果两板间电势差减小到60V,则带电小球运动到极板上需多长时间?(板间距为d,取g=10m/s2)
19.两平行金属板A、B水平放置,一个质量为m=5×10-6kg 的带电微粒以v0=2m/s的水平速度从两板正
中位置射入电场,如图所示,A、B间距为d=4cm,板长l = 10crn. (g取10m/s2 )
(1)当A、B间电压UAB=1.0×103V时,微粒恰好不发生偏转,求该微粒的电性和电荷量. (2)令B板接地,要使该微粒能穿过电场,求A板的电势.