靜電場方向平行于x軸,其電勢φ隨x的分布可簡化為如圖所示的折線,圖中φ0和L為已知量。一個帶負(fù)電的粒子在電場中以x=0為中心、沿x軸方向做周期性運動。已知該粒子質(zhì)量為m、電荷量為-q,其動能與電勢能之和為-E0(0<E0<qφ0)。忽略重力。求:

(1)粒子的運動區(qū)間;
(2)粒子的運動周期。
(1) (2)

試題分析:(1)由題意知:         (3分)
由圖像可知看出某一點的電勢:        (3分)
聯(lián)立有:           (3分)
即:            (3分)
所以可得粒子的運動區(qū)間為:          (3分)
(2)由牛頓第二定律可得粒子的加速度:          (1分)
根據(jù)直線運動公式:        (1分)
聯(lián)立并將(1)中結(jié)果代入得:        (1分)
故得粒子的運動周期為:       (2分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,勻強電場方向水平向右,場強E,絲線長L,上端系于O點,下端系質(zhì)量為m帶電量為+q的小球,已知Eq=mg,F(xiàn)將小球從最低點A由靜止釋放,則(   )
A.小球可到達(dá)水平位置
B.當(dāng)懸線與水平呈45°角時小球的速度最大
C.小球在運動過程中機械能守恒
D.小球速度最大時懸線上的張力為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一斜面固定在水平面上,在斜面頂端有一長木板,木板與斜面之間的動摩擦因數(shù)為µ,木板上固定一輕質(zhì)彈簧測力計,彈簧測力計下面連接一個光滑的小球,如圖所示,當(dāng)木板固定時,彈簧測力計示數(shù)為 F1,現(xiàn)由靜止釋放后,木板沿斜面下滑, 穩(wěn)定時彈簧測力計的示數(shù)為 F2,若斜面的高為h,底邊長為 d,則下列說法正確的是
A.穩(wěn)定后彈簧仍處于伸長狀態(tài)
B.穩(wěn)定后彈簧一定處于壓縮狀態(tài)
C.
D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一輕彈簧左端固定在長木板m2的左端,右端與小木塊m1連接,且m1、m2及m2與地面之間接觸面光滑,開始時m1和m2均靜止,現(xiàn)同時對m1、m2施加等大反向的水平恒力F1和F2,從兩物體開始運動以后的整個過程中,對m1、m2和彈簧組成的系統(tǒng)(整個過程中彈簧形變不超過其彈性限度),下列說法正確的是(      )
A.由于F1、F2等大反向,故系統(tǒng)機械能守恒
B.由于F1、F2分別對m1、m2做正功,故系統(tǒng)動能不斷增加
C.由于F1、F2分別對m1、m2做正功,故系統(tǒng)機械能不斷增加
D.當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時,m1、m2的動能最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在威爾遜云霧室中,有垂直紙面向里的勻強磁場。圖中曲線ab,是一個垂直于磁場方向射入的帶電粒子的徑跡。由于它在行進(jìn)中使周圍氣體電離,其能量越來越小,電量保持不變,由此可知(       )
A.粒子帶正電,由b向a運動
B.粒子帶負(fù)電,由b向a運動
C.粒子帶正電,由a向b運動
D.粒子帶負(fù)電,由a向b運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,半徑為R的半圓軌道BC豎直放置。一個質(zhì)量為m 的小球以某一初速度從A點出發(fā),經(jīng)AB段進(jìn)入半圓軌道,在B點時對軌道的壓力為7mg,之后向上運動完成半個圓周運動恰好到達(dá)C點。試求:

(1)小球上升過程中克服阻力做功。
(2)小球從C點飛出后,觸地時重力的功率。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一豎直平面內(nèi)光滑圓形軌道半徑為R,小球以速度v0經(jīng)過最低點B沿軌道上滑,并恰能通過軌道最高點A。以下說法正確的是(    )

A.v0應(yīng)等于,小球到A點時速度為零
B.v0應(yīng)等于,小球到A點時速度和加速度都不為零
C.小球在B點時加速度最大,在A點時加速度最小
D.小球從B點到A點,其速度的增量為(1+)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,平行于光滑斜面的輕彈簧勁度系數(shù)為k,一端固定在傾角為θ的斜面底端,另一端與物塊A連接;兩物塊A、B質(zhì)量均為m,初始時物塊均靜止,F(xiàn)用平行于斜面向上的拉力F拉動物塊B,使B做加速度為a的勻加速運動,兩物塊在開始一段時間內(nèi)的v-t圖象如圖乙所示(t1時刻A、B的圖線相切,t2時刻對應(yīng)A圖線的最高點),重力加速度為g,則                                                           

A.A達(dá)到最大速度時的位移mgsinθ/k
B.拉力F的最小值為mgsinθ+ma
C.A、B分離時t1=
D.A、B分離前,A、B和彈簧系統(tǒng)機械能增加,A和彈簧系統(tǒng)機械能增加

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)為了研究過山車的原理,某物理小組提出了下列的設(shè)想:取一個與水平方向夾角為,長為的傾斜軌道AB,通過微小圓弧與長為的水平軌道BC相連,然后在C處設(shè)計一個豎直完整的光滑圓軌道,出口為水平軌道D,如圖所示,F(xiàn)將一個小球從距A點高為h="0.9" m的水平臺面上以一定的初速度水平彈出,到A點時速度方向恰沿AB方向,并沿傾斜軌道滑下。已知小球與AB和BC間的動摩擦因數(shù)均為。取10m/s2,求:

(1)小球初速度的大;
(2)小球滑過C點時的速率;
(3)要使小球不離開軌道,則豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件。

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