【題目】如圖所示，兩塊平行金屬板豎直放置，兩板間的電勢(shì)差U=1.5×103V(僅在兩板間有電場(chǎng))，現(xiàn)將一質(zhì)量m=1×10-2kg、電荷量q=4×10-5C的帶電小球從兩板的左上方距兩板上端的高度h=20cm的地方以初速度v0=4m/s水平拋出，小球恰好從左板的上邊緣進(jìn)入電場(chǎng)，在兩板間沿直線運(yùn)動(dòng)，從右板的下邊緣飛出電場(chǎng)，g取10m/s2，求：

（1）金屬板的長(zhǎng)度L；

（2）小球飛出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能Ek。

【答案】（1）0.15 m （2）0.175 J

【解析】

（1）小球到達(dá)左板上邊緣時(shí)的豎直分速度：

vy＝＝2m/s

設(shè)小球此時(shí)速度方向與豎直方向之間的夾角為θ，則

tanθ＝＝2，

小球在電場(chǎng)中沿直線運(yùn)動(dòng)，所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，設(shè)板間距為d，則：

tanθ＝＝，L＝，

解得金屬板的長(zhǎng)度

L＝＝0.15m

（2）進(jìn)入電場(chǎng)前，根據(jù)機(jī)械能守恒有

mgh＝mv12－mv02

電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理

qU＋mgL＝Ek－mv12

解得小球飛出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能

Ek＝0.175J

即金屬板的長(zhǎng)度L=0.15m，小球飛出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能Ek=0.175J。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系。

（1）如圖甲所示，將彈簧懸掛在鐵架臺(tái)上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在________方向（填“水平”或“豎直”）。

（2）彈簧自然懸掛，待彈簧________時(shí)，長(zhǎng)度記為L0，彈簧下端掛上砝碼盤(pán)時(shí)，長(zhǎng)度記為Lx；在砝碼盤(pán)中每次增加10 g砝碼，彈簧長(zhǎng)度依次記為L1至L6，數(shù)據(jù)如下表：

代表符號(hào)

L0

L x

L 1

L 2

數(shù)值（cm）

23.35

27.35

29.35

31.30

代表符號(hào)

L 3

L 4

L 5

L 6

數(shù)值（cm）

33.4

35.35

37.40

39.30

表中有一個(gè)數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號(hào)為________。由表可知所用刻度尺的分度值為________。

（3）如圖乙是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)所作的圖象，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長(zhǎng)度與________的差值（填“L0”或“Lx”）。

（4）由圖乙可知彈簧的勁度系數(shù)為________N/m；通過(guò)表中數(shù)據(jù)可知砝碼盤(pán)的質(zhì)量為________g（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8m/s2）。

（5）該同學(xué)在測(cè)量時(shí)沒(méi)有考慮彈簧的自重，則彈簧勁度系數(shù)的測(cè)量值與真實(shí)值相比________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖a所示的“冰爬犁”是北方兒童在冬天的一種游戲用具：“上坐一人，雙手握鐵篙，向后下方用力點(diǎn)冰，則冰床前進(jìn)如飛。”在空曠的水平冰面上，有一小孩從靜止開(kāi)始，連續(xù)三次“點(diǎn)冰”后，爬犁沿直線繼續(xù)滑行了24m后停下。某同學(xué)用v-t圖像描述了上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程，如圖b所示。

（1）求爬犁減速滑行時(shí)加速度的大小a2和運(yùn)動(dòng)中的最大速率vmax；

（2）求小孩“點(diǎn)冰”時(shí)爬犁加速度的大小a1；

（3）通過(guò)受力分析，說(shuō)明“點(diǎn)冰”過(guò)程中爬犁加速的原因；

（4）該同學(xué)把小孩每次“點(diǎn)冰”使爬犁加速的過(guò)程視為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，他做了哪些近似的處理。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）如圖所示用多用電表測(cè)量小燈泡的電壓時(shí)，紅表筆應(yīng)接在_____（填“a”或“b”）

（2）將多用電表選擇開(kāi)關(guān)旋至歐姆檔對(duì)黑箱中的三個(gè)接線柱間電阻進(jìn)行測(cè)量，如圖所示得到如下表格中數(shù)據(jù)，那么黑箱中的線路應(yīng)該是如圖所示電路中的哪一個(gè)______

黑筆觸點(diǎn)

1

1

2

紅筆觸點(diǎn)

2

3

1

表頭讀數(shù)

0

0.5kΩ

2kΩ

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一列波沿x軸傳播，t＝2s時(shí)刻的波形如圖所示，如圖是某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A. 波的傳播速度為lm/s

B. 波如果向右傳播，則圖2是處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象

C. 波如果向左傳播，則圖2是處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象

D. 波如果向左傳播，則處質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)1s到達(dá)處

E. 無(wú)論波向左傳播還是向右傳播，處在2s內(nèi)路程都為2A

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，則( )

A.電壓表讀數(shù)增大

B.電流表讀數(shù)減小

C.質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng)

D.上消耗的功率逐漸減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】三根完全相同的長(zhǎng)直導(dǎo)線互相平行，通以大小和方向都相同的電流．它們的截面處于一個(gè)正方形abcd的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，如圖所示．已知每根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在其周?chē)a(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度與距該導(dǎo)線的距離成反比，通電導(dǎo)線b在d處產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(　　)

A. 2B

B. B

C. 3B

D. 3B

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)譜儀原理如圖所示，a為粒子加速器，電壓為U1；b為速度選擇器，磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，板間距離為d；c為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2.今有一質(zhì)量為m、電荷量為e的正粒子(不計(jì)重力)，經(jīng)加速后，該粒子恰能通過(guò)速度選擇器，粒子進(jìn)入分離器后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．求：

(1)粒子的速度v為多少？

(2)速度選擇器的電壓U2為多少？

(3)粒子在B2磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R為多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線右側(cè)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，正方形金屬框電阻為R，邊長(zhǎng)為L，線框在外力作用下由靜止開(kāi)始，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定加速度a進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域并開(kāi)始計(jì)時(shí)，t1時(shí)刻線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)。規(guī)定順時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流I的正方向，外力大小為F，線框中電功率的瞬時(shí)值為P，通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量為q，則這些量隨時(shí)間變化的關(guān)系正確的是（其中P－t圖象為拋物線）（）

A. A B. B C. C D. D

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案