【題目】如圖所示，在平面坐標系第一象限內(nèi)有水平向左的勻強電場，電場強度為E，y軸與直線x=-d(d>0)區(qū)域之間有豎直向下的勻強電場，電場強度也為E，一個帶電量為+q的粒子(不計重力)從第一象限的S點由靜止釋放。

(1)若S點坐標為(，)，求粒子通過x軸的位置坐標；

(2)若S點坐標為(d，d)，求粒子通過x軸時的動能；

(3)若粒子能通過x軸上的點坐標為(3d，0)，求釋放S點的坐標(x，y)應(yīng)滿足的條件。

【答案】(1)（-d，0）(2)(3)，

【解析】

粒子只受電場力作用；
（1）粒子在第一象限電場中做勻加速運動，由動能定理可得：

故粒子進入第二象限時的速度

位置為(0，d)；
粒子進入第二象限電場中，電場力和初速度方向垂直，故粒子做類平拋運動，假設(shè)粒子沒有出電場左邊界，則有：

故在水平方向上的位移

故粒子剛好到達電場左邊界，粒子通過x軸的坐標為（-d，0）；
（2）若S點坐標為（d，d），粒子在第一象限電場中做勻加速運動，由動能定理可得：

故粒子進入第二象限時的速度

位置為（0，d）；
那么，粒子在第二象限電場中的初速度增大，故運動時間減小，那么，粒子一定穿過了電場左邊界；粒子先做類平拋運動，之后做勻速直線運動到達x軸；
粒子做類平拋運動的時間

故豎直方向位移

故對粒子從靜止到通過x軸的過程應(yīng)用動能定理可得：粒子通過x軸時的動能

Ek＝

（3）設(shè)滿足條件的釋放點的坐標為（x，y），粒子在第一象限電場中運動過程根據(jù)動能定理可得：

所以，

粒子進入電場中做類平拋運動，設(shè)粒子從電場左邊界射出時的速度方向與x軸的偏轉(zhuǎn)角為θ，則有：


又有粒子做類平拋運動的豎直位移

粒子離開電場后做勻速直線運動，故有：

所以

所以

故釋放S點的坐標（x，y）應(yīng)滿足的條件為

4xy=5d2，（x＞0，y＞0）；

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】錢華同學的爸爸是個電氣工程師，錢華經(jīng)�？吹桨职衷谟枚嘤秒姳磉M行一些測量。在高中物理課堂上學習了多用電表的用法之后，爸爸給他出了一道題目，讓他通過測量找到發(fā)光二極管的負極。

(1)錢華同學做了如下兩步具體的操作：第一，將多用電表選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋的×1檔，經(jīng)過______之后，他把紅表筆接在二極管的短管腳上，把黑表筆接在二極管的長管腳上，發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)出了耀眼的白光，如圖甲所示；然后他將兩表筆的位置互換以后，發(fā)現(xiàn)二極管不發(fā)光。這說明二極管的負極是________（填寫“長管腳”或者“短管腳”）所連接的一極。

(2) 錢華同學的好奇心一下子就被激發(fā)起來了。他琢磨了一下，然后又依次用電阻擋的×1檔，×10檔，×100檔，×1k檔分別進行了二極管導通狀態(tài)的準確的測量，他發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)光的亮度越來越______（填寫“大”或者“小”），請幫助他分析一下具體的原因:________________。

(3)錢華同學的興趣越來越濃厚，他思考這個發(fā)光二極管是否象普通電阻一樣，兩端電壓與通過的電流成正比呢？他求助物理實驗室老師探究該二極管的伏安特性，測繪它的伏安特性曲線，通過實驗，測得發(fā)光二極管兩端電壓U和通過它的電流I的數(shù)據(jù)如下表：

U/V

0

1.50

1.80

1.90

2.00

2.08

2.19

2.33

I/mA

0

0

0.01

0.02

0.04

0.06

0.09

0.20

U/V

2.43

2.51

2.56

2.62

2.70

2.82

2.87

I/mA

0.50

0.80

1.00

3.00

5.00

9.00

11.01

①請在下圖乙中以筆畫線代替導線，按實驗要求將實物圖中的連線補充完整_______。

②請你根據(jù)少年科學家們實驗時收集到的數(shù)據(jù)，在圖丙所示的坐標紙中畫出該發(fā)光二極管)的伏安特性曲線(IU圖線)______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的Ux圖象表示三對平行金屬板間電場的電勢差與場強方向上的距離關(guān)系。若三對金屬板的負極板接地，圖中x均表示到正極板的距離，則下述結(jié)論中正確的是（）

A.三對金屬板正極電勢的關(guān)系

B.三對金屬板間場強大小有

C.若沿電場方向每隔相等的電勢差值作一等勢面，則三個電場等勢面分布的關(guān)系是1最密，3最疏

D.若沿電場方向每隔相等距離作一等勢面，則三個電場中相鄰等勢面差值最大的是1，最小的是3

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某生產(chǎn)線上相互垂直的甲乙傳送帶等高、寬度均為d ，均以大小為v的速度運行，圖中虛線為傳送帶中線．一工件（視為質(zhì)點）從甲左端釋放，經(jīng)長時間由甲右端滑上乙，滑至乙中線處時恰好相對乙靜止．下列說法中正確的是

A.工件在乙傳送帶上的痕跡為直線，痕跡長為

B.工件從滑上乙到恰好與乙相對靜止所用的時間為

C.工件與乙傳送帶間的動摩擦因數(shù)

D.乙傳送帶對工件的摩擦力做功為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶以v＝2 m/s的速率沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，在其左端與一豎直固定的光滑軌道平滑相接，右端與一半徑R＝0.4 m的光滑半圓軌道相切。一質(zhì)量m＝2 kg的物塊(可視為質(zhì)點)從光滑軌道上的某點由靜止開始下滑，通過水平傳送帶后從半圓軌道的最高點水平拋出，并恰好落在傳送帶的最左端。已知物塊通過半圓軌道最高點時受到的彈力F＝60 N，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.25，取重力加速度g＝10 m/s2。求：(計算結(jié)果可以保留根號)

（1）物塊做平拋運動的初速度v0；

（2）水平傳送帶的長度；

（3）電動機由于物塊通過傳送帶而多消耗的電能E。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量M=0.2kg的長木板靜止在光滑的水平地面上，另一質(zhì)量m=0.2kg的小滑塊，以v0=1.2m/s的速度從長木板的左端滑上長木板。已知小滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ1=0.4，g=10m/s2，問：

(1)經(jīng)過多少時間小滑塊與長木板速度相等？

(2)從小滑塊滑上長木板，到小滑塊與長木板相對靜止，小滑塊運動的距離為多少？（滑塊始終沒有滑離長木板）

(3)整個過程中產(chǎn)生的熱量為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一半圓形鋁框處在垂直紙面向外的非勻強磁場中，場中各點的磁感應(yīng)強度為By＝，y為各點到地面的距離，c為常數(shù)，B0為一定值．鋁框平面與磁場垂直，直徑ab水平，空氣阻力不計，鋁框由靜止釋放下落的過程中：

A.鋁框回路磁通量不變，感應(yīng)電動勢為0

B.回路中感應(yīng)電流沿順時針方向.

C.鋁框下落的加速度大小不一定小于重力加速度g

D.直徑ab受安培力向上，半圓弧ab受安培力向下，鋁框下落加速度大小不可能等于g

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，物體A放在足夠長的木板B上，木板B靜止于水平面．t=0時，電動機通過水平細繩以恒力F拉木板B，使它做初速度為零，加速度aB=1.0m/s2的勻加速直線運動．已知A的質(zhì)量mA和B的質(zhì)量mg均為2.0kg,A、B之間的動摩擦因數(shù)=0.05，B與水平面之間的動摩擦因數(shù)=0.1，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等，重力加速度g取10m/s2．求

（1）物體A剛運動時的加速度aA

（2）t=1.0s時，電動機的輸出功率P；

（3）若t=1.0s時，將電動機的輸出功率立即調(diào)整為P`=5W，并在以后的運動過程中始終保持這一功率不變，t=3.8s時物體A的速度為1.2m/s．則在t=1.0s到t=3.8s這段時間內(nèi)木板B的位移為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩個質(zhì)量均為m的小木塊A，B用輕繩相連，放在水平圓盤上，A恰好處于圓盤中心，B與轉(zhuǎn)軸的距離為l。木塊與圓盤問的動摩擦因數(shù)均為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。已知重力加速度大小為g，兩木塊可視為質(zhì)點。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，ω表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法正確的是（ ）

A.當時，木塊B受到的摩擦力大小為

B.當時，木塊A受到的摩擦力大小為0

C.當時，輕繩上的拉力大小為

D.當時剪斷輕繩，木塊B將做近心運動

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