【題目】如圖,兩水平面(虛線)之間的距離為H,其間的區(qū)域存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場。自該區(qū)域上方的A點(diǎn)將質(zhì)量為m、電荷量分別為qqq>0)的帶電小球M、N先后以相同的初速度沿平行于電場的方向射出。小球在重力作用下進(jìn)入電場區(qū)域,并從該區(qū)域的下邊界離開。已知N離開電場時(shí)的速度方向豎直向下;M在電場中做直線運(yùn)動(dòng),剛離開電場時(shí)的動(dòng)能為N剛離開電場時(shí)的動(dòng)能的1.5倍。不計(jì)空氣阻力,重力加速度大小為g。求

⑴MN在電場中沿水平方向的位移之比;

⑵A點(diǎn)距電場上邊界的高度;

該電場的電場強(qiáng)度大小。

【答案】(1)3;(2)H/3;(3)

【解析】(1)設(shè)帶電小球MN拋出的初速度均為v0,則它們進(jìn)入電場時(shí)的水平速度仍為v0;M、N在電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等,電場力作用下產(chǎn)生的加速度沿水平方向,大小均為a,在電場中沿水平方向的位移分別為s1s2;由運(yùn)動(dòng)公式可得:

v0at=0①

聯(lián)立①②③解得:

(2)設(shè)A點(diǎn)距離電場上邊界的高度為h,小球下落h時(shí)在豎直方向的分速度為vy,則;

因?yàn)?/span>M在電場中做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則

由①②⑤⑥⑦可得h=

(3)設(shè)電場強(qiáng)度為E,小球M進(jìn)入電場后做直線運(yùn)動(dòng),則

設(shè)M、N離開電場時(shí)的動(dòng)能分別為Ek1、Ek2,由動(dòng)能定理:

由已知條件:Ek1=1.5Ek2

聯(lián)立④⑤⑥⑦⑧⑨⑩解得:

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】電磁軌道炮利用電流和磁場的作用使炮彈獲得超高速度,其原理可用來研制新武器和航天運(yùn)載器。電磁軌道炮示意如圖,圖中直流電源電動(dòng)勢為E,電容器的電容為C。兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l,電阻不計(jì)。炮彈可視為一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒MN,垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài),并與導(dǎo)軌良好接觸。首先開關(guān)S接1,使電容器完全充電。然后將S接至2,導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出),MN開始向右加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)MN上的感應(yīng)電動(dòng)勢與電容器兩極板間的電壓相等時(shí),回路中電流為零,MN達(dá)到最大速度,之后離開導(dǎo)軌。問:

(1)磁場的方向;

(2)MN剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a的大。

(3)MN離開導(dǎo)軌后電容器上剩余的電荷量Q是多少。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩條平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與紙面垂直。邊長為0.1 m、總電阻為0.005 Ω的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi),cd邊與磁場邊界平行,如圖(a)所示。已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),cd邊于t=0時(shí)刻進(jìn)入磁場。線框中感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的圖線如圖(b)所示(感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢取正)。下列說法正確的是

A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5 T

B. 導(dǎo)線框運(yùn)動(dòng)速度的大小為0.5 m/s

C. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外

D. t=0.4 s至t=0.6 s這段時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框所受的安培力大小為0.1 N

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】汽車上坡時(shí),在發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P不變的情況下,要想增大牽引力F,應(yīng)該怎樣改變速度的大小v( )

A. 增大v B. 減小v C. 維持v不變 D. v的變化無關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小車從由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng),在前10s做勻加速直線運(yùn)動(dòng),平均速度為5m/s;之后勻速直線運(yùn)動(dòng)了5s,最后小車以2m/s2的加速度剎車至停下。問:

(1)在前15s內(nèi)的平均速度大?

(2)當(dāng)小車位移為124m時(shí),共經(jīng)歷了多長時(shí)間?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說法,正確的是( )

A. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小保持不變,所以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體沒有加速度

B. 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,雖然速度大小不變,但方向時(shí)刻都在改變,所以必有加速度

C. 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,加速度的大小保持不變,所以是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

D. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)加速度的方向時(shí)刻都在改變,所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)一定是變加速曲線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi),初始時(shí)氣體體積為3.0×103m3.DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測得此時(shí)氣體的溫度和壓強(qiáng)分別為300 K1.0×105Pa.推動(dòng)活塞壓縮氣體,測得氣體的溫度和壓強(qiáng)分別為320K1.0×105Pa.

1)求此時(shí)氣體的體積.

2)再保持溫度不變,緩慢改變作用在活塞上的力,使氣體壓強(qiáng)變?yōu)?/span>8.0×104Pa,求此時(shí)氣體的體積.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,某人用手握住一個(gè)保溫杯,則下列說法中正確的是:

A. 若保持保溫杯始終靜止,則手握得越緊,保溫杯受到的摩擦力越大

B. 握著保溫杯勻速向上運(yùn)動(dòng),保溫杯所受的摩擦力向上

C. 握著保溫杯勻速向下運(yùn)動(dòng),保溫杯所受的摩擦力向下

D. 握著保溫杯水平勻速運(yùn)動(dòng),保溫杯不受摩擦力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(a),在xy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向做簡諧振動(dòng)的點(diǎn)波源S1(0,4)和S2(0,–2)。兩波源的振動(dòng)圖線分別如圖(b)和圖(c)所示,兩列波的波速均為1.00 m/s。兩列波從波源傳播到點(diǎn)A(8,–2)的路程差為________m,兩列波引起的點(diǎn)B(4,1)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互__________(填“加強(qiáng)”或“減弱”),點(diǎn)C(0,0.5)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互__________(填“加強(qiáng)”或“減弱”)。

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