【題目】如圖所示，質(zhì)量為m，帶電量為+q的微粒在0點(diǎn)以初速度v0與水平方向成q角射出，微粒在運(yùn)動中受阻力大小恒定為f。

（小題1）如果在某方向加上一定大小的勻強(qiáng)電場后，能保證微粒仍沿v0方向做直線運(yùn)動，試求所加勻強(qiáng)電場的最小值的大小與方向。

（小題2）若加上大小一定，方向水平向左的勻強(qiáng)電場，仍能保證微粒沿vo方向做直線運(yùn)動，并經(jīng)過一段時間后又返回o點(diǎn)，求微粒回到o點(diǎn)時的速率。

【答案】【1】E(min)=mgcosθ/q(2分), 其方向與豎直方向成θ角

【2】

【3】

【解析】

(1)當(dāng)合力的方向與速度的方向在同一條直線上時，粒子做直線運(yùn)動，抓住電場力和重力的合力與速度方向在同一條直線上，根據(jù)平行四邊形定則求出電場力的最小值，從而確定電場強(qiáng)度的最小值和方向．(2)根據(jù)牛頓第二定律求出加速度的大小，通過速度位移公式求出粒子減速運(yùn)動的位移，對全過程運(yùn)用動能定理求出粒子回到O點(diǎn)的速度．

(1)對微粒進(jìn)行受力分析如圖一所示：

要保證微粒仍沿v0方向作直線運(yùn)動，

必須使微粒在垂直v0的y方向所受合力為零，

則所加電場方向沿y軸正向時，電場強(qiáng)度E最小，且有

所以

(2)當(dāng)加上水平向左的勻強(qiáng)電場后，微粒受力分析如圖二所示，仍保證微粒沿v0方向作直線運(yùn)動，

則有：

設(shè)微粒沿v0方向的最大位移為s，由動能定理得：

粒子從點(diǎn)射出到回到點(diǎn)的過程中，由動能定理得：

以上三式聯(lián)立解得：

本題綜合考查了牛頓第二定律、動能定理和運(yùn)動學(xué)公式，綜合性較強(qiáng)，知道粒子做直線運(yùn)動的條件．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】游樂園里有一種叫“飛椅”的游樂項目，簡化后的示意圖如圖所示。已知飛椅用鋼繩系著，鋼繩上端的懸點(diǎn)固定在頂部水平轉(zhuǎn)盤上的圓周上。轉(zhuǎn)盤繞穿過其中心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動。穩(wěn)定后，每根鋼繩（含飛椅及游客）與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)。圖中P、Q兩位游客懸于同一個圓周上，P所在鋼繩的長度大于Q所在鋼繩的長度，鋼繩與豎直方向的夾角分別為θ1、θ2。不計鋼繩的重力。下列判斷正確的是

A. P、Q兩個飛椅的線速度大小相同

B. 無論兩個游客的質(zhì)量分別有多大，θ1一定大于θ2

C. 如果兩個游客的質(zhì)量相同，則有θ1等于θ2

D. 如果兩個游客的質(zhì)量相同，則Q的向心力一定小于P的向心力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（題文）物體從某一高處自由落下，落到直立于地面的輕彈簧上，如圖所示。在A點(diǎn)物體開始與彈簧接觸，到B點(diǎn)物體的速度為0，然后被彈簧彈回。下列說法中正確的是( )

A. 物體從A下落到B的過程中，加速度不斷減小

B. 物體從B上升到A的過程中，加速度不斷減小

C. 物體從A下落到B的過程中，加速度先減小后增大

D. 物體從B上升到A的過程中，加速度先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將金屬塊m用壓縮的輕彈簧卡在一個矩形的箱中，如圖所示，在箱子的上頂板和下底板裝有壓力傳感器，箱子可以沿豎直軌道運(yùn)動，當(dāng)箱子以a＝2.0 m/s2的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動時，上頂板的壓力傳感器顯示的壓力為6.0 N，下底板的壓力傳感器顯示的壓力為10.0 N(g取10 m/s2)．

(1)若上頂板壓力傳感器的示數(shù)是下底板壓力傳感器的示數(shù)的一半，試判斷箱子的運(yùn)動情況．

(2)要使上頂板壓力傳感器的示數(shù)為零，箱沿豎直方向運(yùn)動的情況可能是怎樣的？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的金屬板正上方放有一固定的正點(diǎn)電荷Q，一表面絕緣的帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn)且不影響Q的電場)，從左端以初速度v0滑上金屬板，沿光滑的上表面向右運(yùn)動到右端，在該運(yùn)動過程中（ ）

A. 小球做勻速直線運(yùn)動 B. 小球先做減速運(yùn)動，后做加速運(yùn)動

C. 小球的電勢能保持不變 D. 靜電力對小球所做的功為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時,采用如圖a所示的實驗裝置。小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示。

圖a 圖b

(1)若已平衡好摩擦力,在小車做勻加速直線運(yùn)動過程中繩子拉力FT=______,當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足______時,才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力。

(2)某一組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來做實驗,其具體操作步驟如下,以下做法正確的是_____。

A.平衡摩擦力時,應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上

B.每次改變小車的質(zhì)量時,需要重新平衡摩擦力

C.實驗時,先接通打點(diǎn)計時器的電源,再放開小車

D.用天平測出m以及小車質(zhì)量M,小車運(yùn)動的加速度可直接用公式求出

(3)某小組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定,探究加速度a與所受外力F的關(guān)系,由于他們操作不當(dāng),這組同學(xué)得到的a-F關(guān)系圖象如圖b所示,其原因是①______________________________________。

②____________________________________________________。

(4)圖c是某次實驗中得到的紙帶。已知打點(diǎn)計時器使用的交流電源頻率為50 Hz,每相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出,求出小車下滑的加速度為____________m/s2。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（15分）如圖，置于圓形水平轉(zhuǎn)臺邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺加速轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時，物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺開始做平拋運(yùn)動�，F(xiàn)測得轉(zhuǎn)臺半徑R="0.5" m,離水平地面的高度H=0.8m,物塊平拋落地過程水平位移的大小s=0.4m。設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度g=10m/s2求：

（1）物塊做平拋運(yùn)動的初速度大小V0；

（2）物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為θ，經(jīng)折射后射出a、b兩束光線。則________。(填正確答案標(biāo)號，選對一個得2分，選對兩個得4分，選對三個得5分。每選錯一個扣3分，最低得分為0分)

A．在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度

B．在真空中，a光的波長小于b光的波長

C．玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率

D．若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，則折射光線a首先消失

E．分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，，在機(jī)器人大賽中，某機(jī)器人在平面內(nèi)從A點(diǎn)開始沿曲線軌跡的箭頭方向運(yùn)動，在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段軌跡上運(yùn)動所用的時間分別為1s、2s、3s、4s。已知平面直角坐標(biāo)系內(nèi)橫縱坐標(biāo)軸的每格長度均為1m，則下列說法正確的是（ ）

A. 研究機(jī)器人在平面內(nèi)從A點(diǎn)沿曲線運(yùn)動到E點(diǎn)的軌跡時，不能把機(jī)器人視為質(zhì)點(diǎn)

B. AB段的平均速度比ABC段的平均速度更貼近機(jī)器人在A點(diǎn)的瞬時速度

C. 若機(jī)器人沿ABC運(yùn)動后又原路返回，其位移為零，但整個過程的平均速度不為零

D. 機(jī)器人從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的位移大小等于AB段的弧長

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