【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電荷小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從y軸上的A點(diǎn)以初速度v0(未知)水平拋出,兩長(zhǎng)為L的平行金屬板MN傾斜放置且水平方向間的夾角為,帶電小球恰好能垂直M板從其中心小孔B進(jìn)入兩板間(sin37°=0.6,cos37°=0.8

1)試求帶電小球在y軸上的拋出點(diǎn)A的坐標(biāo)以及小球拋出時(shí)的初速度v0;

2)若該平行金屬板M、N間有如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng),且勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與小球質(zhì)量之間的關(guān)系滿足,試計(jì)算兩平行板MN之間的垂直距離d至少為多少時(shí)才能保證小球不打在N板上。

【答案】(1);(2)

【解析】

1)設(shè)小球由y軸上的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到金屬板M的中點(diǎn)B的時(shí)間為t,由題意,在與x軸平行的方向上,有:

帶電小球在豎直方向上下落的距離為:

所以小球拋出點(diǎn)A的縱坐標(biāo)為:

以上各式聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)可解得:

所以小球拋出點(diǎn)A的坐標(biāo)為,小球拋出時(shí)的初速度大小為:

2)設(shè)小球進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度大小為v,則由動(dòng)能定理可得

解得:

帶電小球進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)后的受力情況如圖所示

因?yàn)?/span>,所以

因此,帶電小球進(jìn)入該勻強(qiáng)電場(chǎng)之后,將做類平拋運(yùn)動(dòng).其加速度大小為:

設(shè)帶電小球在該勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,欲使小球不打在N板上,由類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得:

以上各式聯(lián)立求解并代入數(shù)據(jù)可得:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104N/C,方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,用一根長(zhǎng)L=1m,的絕緣輕細(xì)桿,固定一個(gè)帶正電q=5×10-6C的小球,細(xì)桿可繞軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖所示,現(xiàn)將桿從水平位置A輕輕釋放,在小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B的過程中,取g=10m/s2求:

1A、B兩位置的電勢(shì)差多少?

2)電場(chǎng)力對(duì)小球做功多少?

3)電場(chǎng)力做正功還是負(fù)功?小球的電勢(shì)能增加還是減小,變化了多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某物理興趣小組的同學(xué)用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,輕繩一端固定在光滑固定轉(zhuǎn)軸O處,另一端系一小球.

1)張小明同學(xué)在小球運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)附近分別放置了一組光電門,用螺旋測(cè)微器測(cè)出了小球的直徑,如圖乙所示,則小球的直徑d____ mm,使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),測(cè)出小球經(jīng)過最高點(diǎn)的擋光時(shí)間為Δt1,經(jīng)過最低點(diǎn)的擋光時(shí)間為Δt2.

2)戴小軍同學(xué)在光滑水平轉(zhuǎn)軸O處安裝了一個(gè)拉力傳感器,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g.現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),通過拉力傳感器讀出小球在最高點(diǎn)時(shí)繩上的拉力大小是F1,在最低點(diǎn)時(shí)繩上的拉力大小是F2.

3)如果要驗(yàn)證小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)機(jī)械能守恒,張小明同學(xué)還需要測(cè)量的物理量有_____(填字母代號(hào)).戴小軍同學(xué)還需要測(cè)量的物理量有______(填字母代號(hào)).

A.小球的質(zhì)量m B.輕繩的長(zhǎng)度L C.小球運(yùn)行一周所需要的時(shí)間T

4)根據(jù)張小明同學(xué)的思路,請(qǐng)你寫出驗(yàn)證小球從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒的表達(dá)式:________________ (用題目所給得字母表示)

5)根據(jù)戴小軍同學(xué)的思路,請(qǐng)你寫出驗(yàn)證小球從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒的表達(dá)式:____________________ (用題目所給得字母表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個(gè)物體在多個(gè)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),如果僅使其中一個(gè)力的大小逐漸減小到零,然后又從零逐漸恢復(fù)到原來的大小(此力的方向始終未變),在這一過程中其余各力均不變.那么,下列各圖中能正確描述該過程中物體速度變化情況的是( )

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,甲是回旋加速器,乙是磁流體發(fā)電機(jī),丙是速度選擇器,丁是霍爾元件,下列說法正確的是( 。

A.甲圖要增大粒子的最大動(dòng)能,可增加電壓U

B.乙圖可判斷出A極板是發(fā)電機(jī)的負(fù)極

C.丙圖可以判斷出帶電粒子的電性,粒子能夠沿直線勻速通過速度選擇器的條件是

D.丁圖中若載流子帶負(fù)電,穩(wěn)定時(shí)C板電勢(shì)高

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為、橫截面積為S,將該導(dǎo)線做成邊長(zhǎng)為an匝正方形線框固定在紙面內(nèi),如圖甲所示,虛線MN過正方形線框上下兩邊的中點(diǎn),F(xiàn)在虛線MN左側(cè)空間加一個(gè)方向垂直紙面、大小隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)。t=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖甲所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示。求:

(1)t=0時(shí)刻,線框的磁通量,以及線框中感應(yīng)電流的方向;

(2)t=0t=t0時(shí)間內(nèi),線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大小;

(3)t=0t=t0時(shí)間內(nèi),線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流I的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,左側(cè)豎直墻面上固定半徑為R的光滑半圓環(huán),右側(cè)豎直墻面上與圓環(huán)的圓心O等高處固定一光滑水平直桿。質(zhì)量為m的小球a套在半圓環(huán)上,質(zhì)量也為m的滑塊b套在直桿上二者之間用長(zhǎng)為的輕桿通過兩鉸鏈連接,F(xiàn)將小球a從圓環(huán)的最高處由靜止釋放,不計(jì)一切摩擦,a、b均可視為質(zhì)點(diǎn)。求:

(1)小球a滑經(jīng)圓心O等高的P點(diǎn)、滑塊b滑到右側(cè)最遠(yuǎn)點(diǎn)時(shí),滑塊b的速度大小v1和小球a的速度大小v2;

(2)小球a經(jīng)過圓環(huán)Q點(diǎn)時(shí),輕桿與圓環(huán)剛好相切,在圖中畫出此時(shí)a、b的速度方向,并求兩者速度大小關(guān)系(設(shè)滑塊b的速度大小為v3,小球a的速度大小為v4);

(3)小球aP點(diǎn)下滑至桿與圓環(huán)相切的Q點(diǎn)的過程中,桿對(duì)滑塊b做的功W。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

(1)對(duì)于該實(shí)驗(yàn),下列操作中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是_____

A.重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘

B.兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正

C.精確測(cè)量出重物的質(zhì)量

D.用手托穩(wěn)重物,接通電源后,撤手釋放重物

(2)實(shí)驗(yàn)中,得到下圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取連續(xù)打出的三個(gè)點(diǎn)AB、C,測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m,從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中,重物的重力勢(shì)能減少量,動(dòng)能變化量Ek=______

(3)大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量,原因是_________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,在t0t0.20 s時(shí)的波形分別如圖中實(shí)線和虛線所示.已知該波的周期T>0.20 s.下列說法正確的是________

A.波速為0.40 m/s

B.波長(zhǎng)為0.08 m

C.x0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t0.70 s時(shí)位于波谷

D.x0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t0.12 s時(shí)位于波谷

E.若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?/span>0.80 m/s,則它在該介質(zhì)中的波長(zhǎng)為0.32 m

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同步練習(xí)冊(cè)答案