【題目】在豎直平面內(nèi)有與平面平行的勻強(qiáng)電場，一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球從豎直平面的坐標(biāo)原點(diǎn)O處以某一速度拋出，已知小球經(jīng)y軸上的某點(diǎn)P點(diǎn)時速度最小，小球經(jīng)Q點(diǎn)時速度大小與O點(diǎn)的速度大小相同，且xQ=d，yQ=d，如圖所示。已知重力加速度為g，求：

（1）電場強(qiáng)度的最小值

（2）若電場強(qiáng)度為(1)中所求的值，則

①小球從O點(diǎn)拋出時的初速度的大小

②小球再次經(jīng)過x軸的坐標(biāo)。

【答案】（1）q，方向沿OQ方向 （2）① ②3d

【解析】試題分析：由于小球在O、Q兩點(diǎn)的速度大小相等，則小球所受重力和電場力的合力F的方向應(yīng)與OQ垂直，根據(jù)平衡條件可得電場強(qiáng)度的最小值；當(dāng)E取最小值時，合力，小球運(yùn)動過程中的加速度為方向與y軸負(fù)方向成450角，由于小球在P點(diǎn)速度最小，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式即可求得小球從O點(diǎn)拋出時的初速度的大��；畫出軌跡根據(jù)平拋運(yùn)動公式和幾何關(guān)系即可求出小球再次經(jīng)過x軸的坐標(biāo)。

（1）由于小球在O、Q兩點(diǎn)的速度大小相等，則小球所受重力和電場力的合力F的方向應(yīng)與OQ垂直，又OQ與x軸的夾角tanθ=1，即θ=450，所以合力與y軸負(fù)方向的夾角為θ，如圖所示：

有qE=mgcos450，

解得： ，方向沿OQ方向

(2) ①當(dāng)E取最小值時，合力，小球運(yùn)動過程中的加速度為方向與y軸負(fù)方向成450角，由于小球在P點(diǎn)速度最小，則P點(diǎn)O、Q兩點(diǎn)對稱，易得P點(diǎn)坐標(biāo)為(0,d)。在P點(diǎn)，小球速度方向應(yīng)沿OQ方向，設(shè)P點(diǎn)的速度為v，

易得：

解得： ，

在O點(diǎn)的速度v0應(yīng)有：

解得：

②設(shè)小球運(yùn)動軌跡與x軸交點(diǎn)為R，小球從P到R做類平拋運(yùn)動，設(shè)PMS交x軸為N，RS與PS垂直，

有

位移關(guān)系為：

根據(jù)幾何關(guān)系有：

解得：

所以：

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】如圖所示，寬為L的豎直障礙物上開有間距d=0.6m的矩形孔，其下沿離地高h=1.2m，離地高H=2m的質(zhì)點(diǎn)與障礙物相距為x，在障礙物以vo=4m/s勻速向左運(yùn)動的同時，質(zhì)點(diǎn)自由下落．忽略空氣阻力， ，則以下正確的是( )

A. L=1m，x=1m時小球可以穿過矩形孔

B. L=0.8m，x=0.8m時小球可以穿過矩形孔

C. L=0.6m，x=1m時小球可以穿過矩形孔

D. L=0.6m，x=1.2m時小球可以穿過矩形孔

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（a）所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xoy，整個空間內(nèi)都存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場和水平向右的勻強(qiáng)電場，勻強(qiáng)電場的方向與x軸止方向夾角為450。已知帶電粒子質(zhì)量為m、電量為+q，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，電場強(qiáng)度大小E，重力加速度為g．

（1）若粒子在xoy平面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動，求粒子的速度v0；

（2）t=0時刻的電場和磁場方向如圖（a）所示，若電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均不變．而方向隨時間周期性的改變，如圖（b）所示。將該粒子從原點(diǎn)O由靜止釋放，在0一時間內(nèi)的運(yùn)動軌跡如圖（c）虛線OMN所示，M點(diǎn)為軌跡距y軸的最遠(yuǎn)點(diǎn)，M距y軸的距離為d。已知在曲線上某一點(diǎn)能找到一個和它內(nèi)切的半徑最大的圓，物休經(jīng)過此點(diǎn)時，相當(dāng)于以此圓的半徑在做圓周運(yùn)動，這個圓的半徑就定義為曲線上這點(diǎn)的曲率半徑。求：

①粒子經(jīng)過M點(diǎn)時曲率半徑

②在圖中畫出粒子從N點(diǎn)回到O點(diǎn)的軌跡。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】光滑水平平臺AB上有一根輕彈簧，一端固定于A，自然狀態(tài)下另一端恰好在B。平臺B端連接兩個內(nèi)壁光滑、半徑均為R=0.2m的1/4細(xì)圓管軌道BC和CD。D端與水平光滑地面DE相接。E端通過光滑小圓弧與一粗糙斜面EF相接，斜面與水平面的傾角θ可在0°≤θ≤75°范圍內(nèi)變化（調(diào)節(jié)好后即保持不變）。一質(zhì)量為m=0.1kg的小物塊（略小于細(xì)圓管道內(nèi)徑）將彈簧壓縮后由靜止開始釋放，被彈開后以v0=2m/s進(jìn)入管道。小物塊與斜面的滑動摩擦系數(shù)為，取g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力

（1）求物塊過B點(diǎn)時對細(xì)管道的壓力大小和方向；

（2）求θ取不同值時，在小物塊運(yùn)動的全過程中產(chǎn)生的摩擦熱量Q與tanθ的關(guān)系式。

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【題目】（題文）央視《是真的嗎》節(jié)目做了如下實(shí)驗(yàn)：用裸露的銅導(dǎo)線繞制成一根無限長螺旋管，將螺旋管放在水平桌面上，用一節(jié)干電池和兩磁鐵制成一個“小車”，兩磁鐵的同名磁極粘在電池的正、負(fù)兩極上，只要將這輛小車推入螺旋管中，小車就會加速運(yùn)動起來，如圖所示。關(guān)于小車的運(yùn)動，以下說法正確的是：（ ）

A. 將小車上某一磁鐵改為S極與電池粘連，小車仍能加速運(yùn)動，

B. 將小車上兩磁鐵均改為S極與電池粘連，小車的加速度方向不發(fā)生改變

C. 圖中小車加速度方向向右

D. 圖中小車加速度方向向左

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電容器充電后就儲存了能量，某同學(xué)研究電容器儲存的能量E與電容器的電容C、電荷量Q及電容器兩極間電壓U之間的關(guān)系。他從等效的思想出發(fā)，認(rèn)為電容器儲存的能量等于把電荷從一個極板搬運(yùn)到另一個極板過程中克服電場力所做的功。為此他做出電容器兩極間的電壓u隨電荷量q變化的圖像（如圖所示）。按照他的想法，下列說法正確的是( )

A. u-q圖線的斜率越大，電容C越大

B. 搬運(yùn)Δq的電量，克服電場力所做的功近似等于Δq上方小矩形的面積

C. 對同一電容器，電容器儲存的能量E與兩極間電壓U成正比

D. 若電容器電荷量為Q時儲存的能量為E，則電容器電荷量為Q/2時儲存的能量為E/2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】北京時間2011年3月11日13時46分，在日本本州島附近海域發(fā)生里氏9.0級強(qiáng)烈地震，地震和海嘯引發(fā)福島第一核電站放射性物質(zhì)泄漏，其中放射性物質(zhì)碘131的衰變方程為，根據(jù)有關(guān)放射性知識，下列說法正確的是( )

A. Y粒子為粒子

B. 中有53個質(zhì)子和78個核子

C. 生成的處于激發(fā)態(tài)，放射射線，射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力也最強(qiáng)

D. 若的半衰期大約是8天，取4個碘原子核，經(jīng)16天就只剩下1個碘原子核了

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長光滑的兩平行金屬導(dǎo)軌，間距為L，導(dǎo)軌平面與水平面成θ角，定值電阻大小為R。導(dǎo)軌上停放著一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿CD，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上�，F(xiàn)用一垂直于金屬桿CD的外力F，沿導(dǎo)軌斜面向上拉金屬桿，使之由靜止開始沿導(dǎo)軌向上做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動，并開始計(jì)時。試求：

（1）推導(dǎo)外力F隨時間t的變化關(guān)系；

（2）在時間t0內(nèi)通過電阻的電量；

（3）若時間t0末，撤銷拉力F，試分析并說明導(dǎo)體棒在撤力以后的速度、加速度的變化情況。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在利用碰撞做“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，圖中斜槽部分與水平槽部分平滑連接，按要求安裝好儀器后開始實(shí)驗(yàn)．圖中設(shè)計(jì)有一個支柱(通過調(diào)整，可使兩球的球心在同一水平線上；上面的小球被碰離開后，支柱立即倒下)．先不放被碰小球，重復(fù)實(shí)驗(yàn)若干次：然后把被碰小球靜止放在槽的水平部分的前端邊緣支柱體B處(槽口)，又重復(fù)實(shí)驗(yàn)若干次，在白紙上記錄下掛于槽口的重錘線在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)和各次實(shí)驗(yàn)時小球落點(diǎn)的平均位置，從左至右依次為O、M、P、N點(diǎn)，測得兩小球直徑相等，并用刻度尺測出OM、OP、ON的長度，入射小球和被碰小球的質(zhì)量分別為m1、m2，則：

(1)兩小球的直徑用螺旋測微器核準(zhǔn)相等，測量結(jié)果如圖乙所示，則兩小球的直徑均為D=_________cm；

(2)當(dāng)所測的物理量滿足表達(dá)式______________(用所測物理量的字母表示)時，即說明兩球碰撞遵守動量守恒定律；

(3)某次實(shí)驗(yàn)得出小球的落點(diǎn)情況如圖丙所示，圖中數(shù)據(jù)單位統(tǒng)一，假設(shè)碰撞動量守恒，兩小球質(zhì)量之比m1：m2=___．

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