如圖所示,豎直放置的半圓形絕緣光滑軌道半徑R=40cm,下端與絕緣光滑的水平面平滑連接,整個(gè)裝置處于方向豎直向下,大小為E=1×103V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一質(zhì)量為m=10g、帶電量為q=+1×10-4C的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從水平面上的A點(diǎn)以初速度v0水平向左運(yùn)動(dòng),沿半圓形軌道恰好能通過最高點(diǎn)C,取g=10m/s2,試求:

(1)小物塊從C點(diǎn)拋出后落地點(diǎn)與B點(diǎn)間的水平距離;
(2)v0的大小和過B點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)小物塊的支持力大。
(1)0.8m(2)1.2N

試題分析:




(2)小球從B至C由動(dòng)能定理得:
對(duì)B點(diǎn)受力分析:

解得:

點(diǎn)評(píng):帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),綜合了靜電場(chǎng)和力學(xué)的知識(shí),分析方法和力學(xué)的分析方法基本相同.先分析受力情況再分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過程(平衡、加速、減速,直 線或曲線),然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題.解決這類問題的基本方法有兩種,第一種利用力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn),選用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解;第二種利用能量轉(zhuǎn)化 的觀點(diǎn),選用動(dòng)能定理和功能關(guān)系求解.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),間距為l,導(dǎo)軌左端連接一個(gè)電阻R.一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab垂直放置在導(dǎo)軌上.在桿的右方距桿為d處有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.對(duì)桿施加一個(gè)大小為F、方向平行于導(dǎo)軌的恒力,使桿從靜止開始運(yùn)動(dòng),已知桿到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度為v,之后進(jìn)入磁場(chǎng)恰好做勻速運(yùn)動(dòng).不計(jì)導(dǎo)軌的電阻,假定導(dǎo)軌與桿之間存在恒定的阻力.求:

(1)導(dǎo)軌對(duì)桿ab的阻力大小Ff;
(2)桿ab中通過的電流及其方向;
(3)導(dǎo)軌左端所接電阻R的阻值.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E0=15 V,內(nèi)阻r0=1Ω,電阻R1=30 Ω,R2=60Ω.間距d=0.2 m的兩平行金屬板水平放置,板間分布有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng).閉合開關(guān)S,板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng),將一帶正電的小球以初速度v=0.1 m/s沿兩板間中線水平射入板間.設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為Rx,忽略空氣對(duì)小球的作用,取g=10 m/s2.

(1)當(dāng)Rx=29 Ω時(shí),電阻R2消耗的電功率是多大?
(2)若小球進(jìn)入板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)并與板相碰,碰時(shí)速度與初速度的夾角為60°,則Rx是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,虛線 1l、l2將無重力場(chǎng)的空間分成三個(gè)區(qū)域, I 區(qū)內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng) E和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng) Bl , Ⅱ區(qū)內(nèi)以水平線 CO 為分界,上方存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2,下方存在著豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E3 Ⅲ 區(qū)內(nèi)存在以l2為左邊界、右邊無界的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,在 I 區(qū)內(nèi)有一段粗糙、長為 L 的水平放置塑料直管道 AC ,一可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球(直徑比管內(nèi)徑略小)的質(zhì)量為 m 、帶電量為 q ,現(xiàn)將小球從管道內(nèi) A 處由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)至管道內(nèi)離 A 點(diǎn)距離為 L0的 B 點(diǎn)處時(shí)達(dá)到穩(wěn)定速度 v0,后進(jìn)入 Ⅱ 區(qū)向下偏轉(zhuǎn),從邊界l2上的 D 點(diǎn)進(jìn)入Ⅲ 區(qū),此時(shí)速度方向與水平方向的夾角為β,最后小球恰能無碰撞的從 C處進(jìn)入管道.

已知qm=" 0" . 01C/kg, E1=" l00N" / C ,E2=E3=300N / C ,β= 600 , Bl = 103T ,L ="5m" L 0= 4m小球與管道間動(dòng)摩擦因素為μ=0.1’求:
(1) 小球在管道內(nèi)運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定速度v0值;
(2)  Ⅲ區(qū)內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng) B2的值;
(3) 從 A 處開始至從C 處進(jìn)入管道的過程中,小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

在互相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中固定放置一光滑的絕緣斜面,其傾角為θ,設(shè)斜面足夠長,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外,電場(chǎng)方向豎直向上,如圖所示。一質(zhì)量為m帶電量為q的小球靜止放在斜面的最高點(diǎn)A,小球?qū)π泵娴膲毫η『脼榱。在釋放小球的同時(shí),將電場(chǎng)方向迅速改為豎直向下,電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變.
(1)小球沿斜面下滑的速度v為多大時(shí),小球?qū)π泵娴恼龎毫υ俅螢榱悖?br />(2)小球從釋放到離開斜面一共歷時(shí)多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

設(shè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖6所示,已知一離子在電場(chǎng)力和洛侖茲力的作用下,從靜止開始自A點(diǎn)沿曲線ACB運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零,C點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn),忽略重力,以下說法中不正確的是
  
A.這離子必帶正電荷 B.A點(diǎn)和B點(diǎn)位于同一高度
C.離子在C點(diǎn)時(shí)速度最大 D.離子到達(dá)B點(diǎn)后,將沿原曲線返回A點(diǎn)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,一傾角為θ=37o的絕緣斜面高度為h=3m,底端有一固定擋板,整個(gè)斜面置于水平向右勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)E=1×106N/C.現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.2kg,電荷量為q=-1×10-6C的小物體,沿斜面頂端從靜止開始下滑,小物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為µ=0.2,且小物體與擋板碰撞時(shí)不損失機(jī)械能(g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8)求:

(1)小物體第一次與擋板碰撞前瞬間的動(dòng)能;
(2)小物體從靜止開始下滑到最后停止運(yùn)動(dòng)通過的總路程s.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

有一勻強(qiáng)電場(chǎng),其場(chǎng)強(qiáng)為E,方向水平向右,把一個(gè)半徑為r的光滑絕緣環(huán),豎直放置于場(chǎng)中,環(huán)面平行于電場(chǎng)線,環(huán)的頂點(diǎn)A穿有一個(gè)質(zhì)量為m,電量為q(q>0)的空心小球,如圖所示,當(dāng)小球由靜止開始從A點(diǎn)下滑1/4圓周到B點(diǎn)時(shí),小球?qū)Νh(huán)的壓力大小為(    )
A.2mgB.qEC.2mg+qED.2mg+3qE

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,平行且足夠長的兩條光滑金屬導(dǎo)軌,相距0.5 m,與水平面夾角為30°,不計(jì)電阻,廣闊的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4 T,垂直導(dǎo)軌放置兩金屬棒,長度均為0.5 m,電阻均為0.1Ω,質(zhì)量分別為0.1 kg和0.2 kg,兩金屬棒與金屬導(dǎo)軌接觸良好且可沿導(dǎo)軌自由滑動(dòng),F(xiàn)棒在外力作用下,以恒定速度ν=1.5m/s沿著導(dǎo)軌向上滑動(dòng),棒則由靜止釋放。試求:(取g="10" m/s2

(1)金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);
(2)閉合回路中的最小電流和最大電流;
(3)金屬棒的最終速度。

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同步練習(xí)冊(cè)答案