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(gè)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(yùn)動(dòng)。已知該粒子質(zhì)量為m、電荷量為-q，其動(dòng)能與電勢能之和為-E0(0<E0<qφ0)。忽略重力。求：

（1）粒子的運(yùn)動(dòng)區(qū)間；
（2）粒子的運(yùn)動(dòng)周期。

（1） （2）

解析試題分析：（1）由題意知：         （3分）
由圖像可知看出某一點(diǎn)的電勢：        （3分）
聯(lián)立有：           （3分）
即：            （3分）
所以可得粒子的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)周期為：       （2分）
考點(diǎn)：電勢、帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示：在桌面上有一張紙，紙上面有一個(gè)小木塊，小木塊到桌子邊緣的距離L=0．75m，用力迅速把紙從木塊下面抽出，小木塊滑離紙面后，又在桌面上滑動(dòng)，滑出桌面后落到水平地面上，落點(diǎn)到桌邊的水平距離為0.4m，桌面離地面高度為0.8m，木塊與紙面和桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0.4和0.6．g取l0m／s2．求：從小木塊下面抽出紙所用時(shí)間？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(15分)如圖甲所示，彎曲部分AB和CD是兩個(gè)半徑相等的1/4圓弧，中間的BC段是豎直的薄壁細(xì)圓管(細(xì)圓管內(nèi)徑略大于小球的直徑)，分別與上下圓弧軌道相切連接，BC段的長度L可作伸縮調(diào)節(jié)，下圓弧軌道與地面相切，其中D、A分別是上、下圓弧軌道的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)，整個(gè)軌道固定在豎直平面內(nèi)，一小球多次以某一速度從A點(diǎn)水平進(jìn)入軌道而從D點(diǎn)水平飛出，今在A、D兩點(diǎn)各放一個(gè)壓力傳感器，測試小球?qū)壍繟、D兩點(diǎn)的壓力，計(jì)算出壓力差ΔF，改變BC的長度L，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，最后繪得的ΔF-L圖象如圖乙所示。(不計(jì)一切摩擦阻力，g取10m/s2)

⑴某一次調(diào)節(jié)后，D點(diǎn)的離地高度為0.8m，小球從D點(diǎn)飛出，落地點(diǎn)與D點(diǎn)的水平距離為2.4m，求小球經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)的速度大�。�
⑵求小球的質(zhì)量和彎曲圓弧軌道的半徑。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(16分)如圖所示，在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶的左端（P點(diǎn)），輕放一質(zhì)量為m=1kg的物塊，物塊隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后拋出，物塊恰好無碰撞地沿圓弧切線從B點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑圓弧軌道下滑。B、D為圓弧的兩端點(diǎn)，其連線水平。已知圓弧半徑R=1.0m，圓弧對應(yīng)的圓心角θ=106º，軌道最低點(diǎn)為C，A點(diǎn)距水平面的高度h=0.80m。（g取10m/s2，
sin53º=0.8，cos53º=0.6）求：

（1）物塊離開A點(diǎn)時(shí)水平初速度的大�。�
（2）物塊經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對軌道壓力的大��；
（3）設(shè)物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，傳送帶的速度為5m/s，求PA間的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(16分)如圖所示，ABDO是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，AB是半徑R＝15m的四分之一圓周軌道，半徑OA處于水平位置，BDO是直徑為15m的半圓軌道，D為BDO軌道的中央，一個(gè)小球P從A點(diǎn)的正上方距水平半徑OA高H處自由落下，沿豎直平面內(nèi)的軌道通過D點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力等于其重力的倍，試求：

⑴高度H的大�。�
⑵討論此球能否到達(dá)BDO軌道的O點(diǎn)，并說明理由；
⑶小球沿軌道運(yùn)動(dòng)后再次落到軌道上的速度的大小和方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

一工件置于水平地面上，其AB段為一半徑R＝1.0 m的光滑圓弧軌道，BC段為一長度L＝0.5 m的粗糙水平軌道，二者相切于B點(diǎn)，整個(gè)軌道位于同一豎直平面內(nèi)，P點(diǎn)為圓弧軌道上的一個(gè)確定點(diǎn)．一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，其質(zhì)量m＝0.2 kg，與B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.4.工件質(zhì)量M＝0.8 kg，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.1.(取g＝10 m/s2)
 
(1)若工件固定，將物塊由P點(diǎn)無初速度釋放，滑至C點(diǎn)時(shí)恰好靜止，求P、C兩點(diǎn)間的高度差h；
(2)若將一水平恒力F作用于工件，使物塊在P點(diǎn)與工件保持相對靜止，一起向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求F的大小

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(15分)如圖所示，在光滑絕緣水平面上，質(zhì)量為m的均勻絕緣棒AB長為L、帶有正電，電量為Q且均勻分布。在水平面上O點(diǎn)右側(cè)有勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E，其方向?yàn)樗较蜃�，BO距離為x0，若棒在水平向右的大小為QE/4的恒力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)。求：

⑴棒的B端進(jìn)入電場L/8時(shí)的加速度大小和方向；
⑵棒在運(yùn)動(dòng)過程中的最大動(dòng)能；
⑶棒的最大電勢能。(設(shè)O點(diǎn)處電勢為零)

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(12分)質(zhì)量分別為m1、m2的兩木塊重疊后放在光滑水平面上，如圖所示，m1、m2間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(認(rèn)為最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等)，現(xiàn)在m2上施加隨時(shí)間t增大的力F＝kt，式中k是常數(shù)。

⑴寫出木塊m1、m2的加速度a1、a2隨時(shí)間t變化的關(guān)系式；
⑵在給定坐標(biāo)系內(nèi)繪出a1、a2隨時(shí)間t變化的圖線，圖線上若有轉(zhuǎn)折點(diǎn)，請?jiān)谧鴺?biāo)軸上標(biāo)注出該點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo)值。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，光滑水平面上靜止放置著一輛平板車A。車上有兩個(gè)小滑塊B和C（都可視為質(zhì)點(diǎn)），B與車板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，而C與車板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2μ，開始時(shí)B、C分別從車板的左、右兩端同時(shí)以大小相同的初速度v0相向滑行。經(jīng)過一段時(shí)間，C、A的速度達(dá)到相等，此時(shí)C和B恰好發(fā)生碰撞。已知C和B發(fā)生碰撞時(shí)兩者的速度立刻互換，A、B、C三者的質(zhì)量都相等，重力加速度為g。設(shè)最大靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力。   求：

（1）開始運(yùn)動(dòng)到C、A的速度達(dá)到相等時(shí)的時(shí)間t；   
（2）平板車平板總長度L；   
（3）若滑塊C最后沒有脫離平板車，求滑塊C最后與車相對靜止時(shí)處于平板上的位置。

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