【題目】在如圖所示的xOy平面內(nèi)(y軸正方向豎直向上)存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，有一帶正電的小球自坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸正方向豎直向上拋出，它的初動(dòng)能為4 J，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)它上升到最高點(diǎn)M時(shí)，它的動(dòng)能為5 J．求：

(1)試分析說(shuō)明帶電小球被拋出后沿豎直方向和水平方向分別做什么運(yùn)動(dòng)；

(2)在圖中畫(huà)出帶電小球從拋出點(diǎn)O到落回與O在同一水平線上的O′點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖；

(3)帶電小球落回到O′點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能．

【答案】（1）、（2）見(jiàn)解析；（3）24J。

【解析】（1）在豎直方向，小球受重力作用，由于重力與小球的初速度方向相反，所以沿豎直方向小球做勻變速直線運(yùn)動(dòng)（豎直上拋運(yùn)動(dòng)）。…（3分）

沿水平方向，小球受水平向右的電場(chǎng)力作用，做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。……（3分）

（2）運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖如圖所示。

說(shuō)明：畫(huà)出OM段給3分，畫(huà)出MO′段給3分。如果OM或MO′畫(huà)成直線的不給分；如果畫(huà)成OP=PO′扣3分。

（3）設(shè)小球質(zhì)量為m、帶電量為q，初速度為v0，上升的最大高度為h，OM（OP）兩點(diǎn)間電勢(shì)差為U1，MO′（PO′）兩點(diǎn)間電勢(shì)差為U2，小球在O′點(diǎn)的動(dòng)能為Ek′。

對(duì)于小球從O到M的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有：qU1-mgh=EkM-Ek0

由豎直方向的分運(yùn)動(dòng)可得出：h=， mgh=mv02

對(duì)于小球從M到O′的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有：qU2+mgh= Ek′- EkM

根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間特點(diǎn)和小球沿水平方向的分運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可知：

OP：P O′=1：3

由勻強(qiáng)電場(chǎng)的電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系有U1：U2=1：3

由以上方程可解得：Ek′=24J

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（8分）如圖所示，水平桌面上有三個(gè)質(zhì)量分別為1 kg，2 kg，3 kg 的物體a、b、c疊放在一起，a的左端通過(guò)一根輕繩與質(zhì)量為的小球相連，繩與水平方向的夾角為60°，小球靜止在光滑的半圓形器皿中，水平向右的力作用在b上，a、b、c三個(gè)物體恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)且a與桌面恰好不打滑，若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，ab間、bc間最大靜摩擦力足夠大，取g=10 m/s2，求：

（1）繩對(duì)小球的拉力大小；

（2）b對(duì)c，a對(duì)b以及桌面對(duì)a摩擦力大��；

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一正方形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的對(duì)稱(chēng)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著OO′觀察，線圈沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)．已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈匝數(shù)為n，邊長(zhǎng)為l，電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)(　　)

A. 線圈中的感應(yīng)電流的方向?yàn)?/span>abcda

B. 穿過(guò)線圈的磁通量為0

C. 線圈中的感應(yīng)電流為

D. 穿過(guò)線圈磁通量的變化率為0

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用電子團(tuán)在電場(chǎng)中的振蕩來(lái)產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過(guò)程類(lèi)似．如圖所示，在虛線MN兩側(cè)分別存在著方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電微粒從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始，在電場(chǎng)力作用下沿直線在A、B兩點(diǎn)間往返運(yùn)動(dòng)．已知電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別是E1＝2.0×103 N/C和E2＝4.0×103 N/C，方向如圖所示．帶電微粒質(zhì)量m＝1.0×10－20kg，帶電荷量q＝－1.0×10－9 C，A點(diǎn)距虛線MN的距離d1＝1.0 cm，不計(jì)帶電微粒的重力，忽略相對(duì)論效應(yīng)．求：

(1)B點(diǎn)距虛線MN的距離d2；

(2)帶電微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是___________電源（填“交流”或“直流”），其中電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓為____V，若電源頻率為，這兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器都是每隔____ 打一次點(diǎn)。

（2）在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，將下列步驟的代號(hào)按合理順序填寫(xiě)在橫線上：_____

A.拉住紙帶，將小車(chē)移至靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，后放開(kāi)紙帶

B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，并接好電路

C.把一條細(xì)繩栓在小車(chē)上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，下面吊著重量適當(dāng)?shù)你^碼

D.斷開(kāi)電源，取下紙帶

E.將紙帶固定在小車(chē)尾部，并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔

F.換上新的紙帶，再重復(fù)做三次

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是 ( )

A. 評(píng)委為體操運(yùn)動(dòng)員劉璇的“跑馬”動(dòng)作評(píng)分，可將劉璇看做質(zhì)點(diǎn)

B. 質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化模型，但現(xiàn)實(shí)中是存在的

C. 物理學(xué)中的“質(zhì)點(diǎn)”跟幾何學(xué)中的“點(diǎn)”沒(méi)有區(qū)別

D. 如果物體的大小和形狀在研究的問(wèn)題中屬于無(wú)關(guān)的或次要的因素，就可以把物體看做質(zhì)點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)( )

A.速度的大小可以不發(fā)生變化而方向在不斷地變化

B.速度在變化而加速度可以不發(fā)生變化

C.速度的方向不發(fā)生變化而大小在不斷地變化

D.速度的大小和方向可以都在不斷地發(fā)生變化

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，R1＝10 Ω，R2＝4 Ω，R3＝6 Ω，R4＝3 Ω，U＝2.4 V.

(1) 在ab間接一只理想電壓表，它的讀數(shù)是多少？

(2) 如在ab間接一只理想電流表，它的讀數(shù)又是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物理學(xué)的基本原理在生產(chǎn)生活中有著廣泛應(yīng)用。在下列四種器件中，利用電磁感應(yīng)原理工作的是（　�。�

A. 扼流圈

B. 示波管

C. 顯像管

D. 質(zhì)譜儀

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