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如图所示,电容器固定在一个绝缘座上,绝缘座放在光滑水平面上,平行板电容器板间距离...

如图所示,电容器固定在一个绝缘座上,绝缘座放在光滑水平面上,平行板电容器板间距离为d,右极板有一小孔,通过孔有绝缘杆,左端固定在左极板上,电容器极板连同底座、绝缘杆总质量为M。给电容器充电后,有一质量为m的带正电环恰套在杆上以某一速度v0对准小孔向左运动,设带电球不影响电容器板间电场的分布。带电环进入电容器后距左极板的最小距离为d/2,试求:

(1)带电环与左极板相距最近时的速度v

(2)此过程中电容器移动的距离x

(3)此过程中电势能的变化量Ep.

 

(1) (2) (3) 【解析】(1)带电环进入电容器后在电场力的作用下做初速度为v0的匀减速直线运动,而电容器则在电场力的作用下做匀加速直线运动,当它们的速度相等时,带电环与电容器的左极板相距最近,由系统动量守恒定律可得:mv0=(M+m)v 解得: (2)根据运动学基本公式得: , 根据位移关系有 , 解得: (3)在此过程,系统中,带电小环动能减少,电势能增加,同时电容器等的动能增加,系统中减少的动能全部转化为电势能.  
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考点分析:
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如图所示,一轻质弹簧的一端固定在滑块B上,另一端与滑块C接触但未连接,该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上.现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=1.8m高处由静止开始滑下,与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动,经一段时间,滑块C脱离弹簧,继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出.已知mA=1kgmB=2kgmC=3kgg=10m/s2,求:

1)滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度;

2)被压缩弹簧的最大弹性势能;

3)滑块C落地点与桌面边缘的水平距离.

 

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在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD,木板AB上表面粗糙.动摩擦因数为,滑块CD上表面是光滑的1/4圆弧,其始端D点切线水平且在木板AB上表面内,它们紧靠在一起,如图所示.一可视为质点的物块P,质量也为m,从木板AB的右端以初速度v0滑上木板AB,B点时速度为v0/2,又滑上滑块CD,最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高点C处,求:

(1)物块滑到B处时木板的速度vAB

(2)木板的长度L

(3)滑块CD圆弧的半径

 

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如图所示,ABC三个木块的质量均为m。置于光滑的水平面上,BC之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触可不固连,将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把BC紧连,使弹簧不能伸展,以至于BC可视为一个整体,现A以初速v沿BC的连线方向朝B运动,与B相碰并粘合在一起,以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使CA,B分离,已知C离开弹簧后的速度恰为v,求弹簧释放的势能。

 

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X射线管中,由阴极发射的电子(不计初速度)被加速后打到阳极,会产生包括X光在内的各种能量的光子,其中光子能量的最大值等于电子的动能。已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常数h、电子电量e和光速c,则可知该X射线管发出的X光的(      )

A. 最短波长为    B. 最长波长为    C. 最小频率为    D. 最大频率为

 

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在光电效应实验中,某同学用同一种材料在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示。则可判断出:

A. 甲光的频率大于乙光的频率

B. 乙光的波长大于丙光的波长

C. 甲、乙波长相等

D. 甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能

 

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