(13分)如圖所示,在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L(zhǎng)、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),在與右側(cè)虛線相距也為L(zhǎng)處有一與電場(chǎng)平行的屏,F(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計(jì)),以垂直于電場(chǎng)線方向的初速度v0射入電場(chǎng)中,v0方向的延長(zhǎng)線與屏的交點(diǎn)為O。試求:

(1)粒子從射入到打到屏上所用的時(shí)間;
(2)粒子打到屏上的點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離;
(3)粒子在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能的變化量。

(1)      (2)       (3) 

解析試題分析:(1)根據(jù)題意,粒子在垂直于電場(chǎng)線的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以粒子從射入到打到屏上所用的時(shí)間t=          3分
(2)設(shè)粒子射出電場(chǎng)時(shí)沿平行電場(chǎng)線方向的速度為vy,
根據(jù)牛頓第二定律,粒子在電場(chǎng)中的加速度為:a=             1分
所以vy=a=           1分
所以粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角的正切值為:
tan α==.         1分
設(shè)粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)距離為y,則  y=a=         2分
又s=y+Ltanα,解得:s=        2分
(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程只有電場(chǎng)力做功,根據(jù)動(dòng)能定理:△EK=qEy=         3分
考點(diǎn):本題考查帶電粒子的運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)的分解、動(dòng)能定理,意在考查學(xué)生的綜合分析能力。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,半徑R=2m的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內(nèi),軌道的B端切線水平,且距水平地面高度為h=1.25m,現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.2kg的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放,滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)以v=5m/s的速度水平飛出(g=10m/s2).

求:(1)小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過程中所受摩擦力做的功;
(2)小滑塊著地時(shí)的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖,質(zhì)量m=20kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),以初速度v0=10m/s滑上靜止在光滑軌道的質(zhì)量M=30kg、高h(yuǎn)=0.8m的小車的左端,當(dāng)車向右運(yùn)動(dòng)了距離d時(shí)(即A處)雙方達(dá)到共速,F(xiàn)在A處固定一高h(yuǎn)=0.8m、寬度不計(jì)的障礙物,當(dāng)車撞到障礙物時(shí)被粘住不動(dòng),而貨物繼續(xù)在車上滑動(dòng),到A處時(shí)即做平拋運(yùn)動(dòng),恰好與傾角為53°的光滑斜面相切而沿斜面向下滑動(dòng),已知貨物與車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。
(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:

(1)車與貨物共同速度的大小v1;
(2)貨物平拋時(shí)的水平速度v2;
(3)車的長(zhǎng)度L與距離d.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

某游樂場(chǎng)中一種玩具車的運(yùn)動(dòng)情況可以簡(jiǎn)化為如下模型:豎直平面內(nèi)有一水平軌道AB與1/4圓弧軌道BC相切于B點(diǎn),如圖所示。質(zhì)量m=100kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從水平軌道上的 P 點(diǎn)在水平向右的恒力F的作用下由靜止出發(fā)沿軌道AC運(yùn)動(dòng),恰好能到達(dá)軌道的末端C點(diǎn)。已知P點(diǎn)與B點(diǎn)相距L=6m,圓軌道BC的半徑R=3m,滑塊與水平軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,其它摩擦與空氣阻力均忽略不計(jì)。(g取10m/s2)求:

(1)恒力F的大。
(2)滑塊第一次滑回水平軌道時(shí)離B點(diǎn)的最大距離
(3)滑塊在水平軌道AB上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過的總路程S.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,在豎直平面內(nèi),光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交于B、C兩點(diǎn),在圓心處有一固定的正點(diǎn)電荷,B為AC的中點(diǎn),C點(diǎn)位于圓周的最低點(diǎn),F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為-q、套在桿上的帶負(fù)電小球從A點(diǎn)由 靜止開始沿桿下滑。已知重力加速度為g,A點(diǎn)距過C點(diǎn)的水平面的豎直高度為3R,小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為。求:

(1)小球滑至C點(diǎn)時(shí)的速度的大小;
(2)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差
(3)若以C點(diǎn)作為零電勢(shì)點(diǎn),試確定A點(diǎn)的電勢(shì)。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,固定在地面上的光滑圓弧軌道AB、EF,他們的圓心角均為90°,半徑均為R。一質(zhì)量為m ,上表面長(zhǎng)也為R的小車靜止在光滑水平面CD上,小車上表面與軌道AB、EF的末端B、E相切。一質(zhì)量為m的物體(大小不計(jì))從軌道AB的A點(diǎn)由靜止下滑,由末端B滑上小車,小車在摩擦力的作用下向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小車右端與壁DE剛接觸時(shí),物體m恰好滑動(dòng)到小車右端且與小車共速。小車與DE相碰后立即停止運(yùn)動(dòng)但不粘連,物體則繼續(xù)滑上圓弧軌道EF,以后又滑下來沖上小車。求:

(1)物體從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)時(shí)的速率;
(2)物體與小車之間的滑動(dòng)摩擦力;
(3)水平面CD的長(zhǎng)度;
(4)當(dāng)物體再?gòu)能壍繣F滑下并滑上小車后,如果小車與壁BC相碰后速度也立即變?yōu)榱,最后物體m停在小車上的Q點(diǎn),則Q點(diǎn)距小車右端的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

為滿足不同列車間車廂進(jìn)行重新組合的需要,通常需要將相關(guān)的列車通過“駝峰”送入編組場(chǎng)后進(jìn)行重組(如圖所示),重組后的車廂同一組的分布在同一軌道上,但需要掛接在一起。現(xiàn)有一列火車共有 n節(jié)車廂,需要在編好組的“駝峰”左側(cè)逐一撞接在一起。已知各車廂之間間隙均為s0,每節(jié)車廂的質(zhì)量都相等,現(xiàn)有質(zhì)量與車廂質(zhì)量相等、且沒有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的機(jī)車經(jīng)過“駝峰”以速度v0向第一節(jié)車廂運(yùn)動(dòng),碰撞后通過“詹天佑掛鉤”連接在一起,再共同去撞擊第二節(jié)車廂,直到 n 節(jié)全部掛好。不計(jì)車廂在掛接中所受到的阻力及碰撞過程所需的時(shí)間,求:

(1)這列火車的掛接結(jié)束時(shí)速度的大小;
(2)機(jī)車帶動(dòng)第一節(jié)車廂完成整個(gè)撞接過程所經(jīng)歷的時(shí)間。
(3)這列火車完成所有車廂掛接后,機(jī)車立即開啟動(dòng)力驅(qū)動(dòng),功率恒為P,在行駛中的阻力f恒定,經(jīng)歷時(shí)間t達(dá)到最大速度,求機(jī)車此過程的位移。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(14分)(14分)某同學(xué)做了用吹風(fēng)機(jī)吹物體前進(jìn)的一組實(shí)驗(yàn),吹風(fēng)機(jī)隨物體一起前進(jìn)時(shí),讓出氣口與該物體始終保持恒定距離,以確保每次吹風(fēng)過程中吹風(fēng)機(jī)對(duì)物體施加的水平風(fēng)力保持恒定。設(shè)物體A和物體B的質(zhì)量關(guān)系。在水平桌面上畫等距的三條平行于桌子邊緣的直線1、2、3,如圖所示?諝夂妥烂鎸(duì)物體的阻力均忽略不計(jì)。

(1)用同一吹風(fēng)機(jī)將物體按上述要求吹動(dòng)A、B兩物體時(shí),獲得的加速度之比;
(2)用同一吹風(fēng)機(jī)將物體A從第1條線由靜止吹到第2條線,又將物體B從第1條線由靜止吹到第3條線。求這兩次A、B物體獲得的速度之比。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

從地面上以初速度vo="10" m/s豎直向上拋出一質(zhì)量為m="0.2" kg的小球,若運(yùn)動(dòng)過程中小球受到的空氣阻力與其速率成正比關(guān)系,球運(yùn)動(dòng)的速率隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示,t1時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn),再落回地面,落地時(shí)速率為v1="2" m/s,且落地前球已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)。(g="10" m/s2)求:

(1)球從拋出到落地過程中克服空氣阻力所做的功
(2)球拋出瞬間的加速度大小

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同步練習(xí)冊(cè)答案