【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立xOy坐標系，在y>0與虛線MN之間有平行于x軸的勻強電場。從y軸上的P點將質(zhì)量為m、電荷量分別為q和-q（q>0）的帶電小球a、b先后以相同的初速度沿平行于x軸的方向拋出，兩小球均能從區(qū)域的下邊界離開。已知P點到虛線MN的距離為h，小球b垂直于x軸離開電場；小球a在電場中做直線運動從x軸上某點離開（圖中沒畫出），且小球a離開電場時的動能為小球b離開電場時動能的3倍。不計空氣阻力，重力加速度大小為g。求：

(1)小球a從拋出到離開電場區(qū)域所用的時間；

(2)該電場的電場強度大小。

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1)設帶電小球水平拋出的初速度為，電場區(qū)域沿豎直方向的分速度為，由于小球a在電場中做直線運動，設小球a離開電場時水平方向的分速度為，水平方向加速度為，水平方向有

由于進入電場豎直分速度相等，所以在電場中運動的時間相等，對于小球b水平方向

解得

根據(jù)運動的合成與分解可知

可知

分運動具有獨立性，進入電場前在豎直方向

可得

即小球a從拋出到離開電場區(qū)域所用的時間

總

(2)由于小球a在電場中做直線運動，則一定滿足

由于a球離開電場時沿場強方向的分速度為，且做直線運動，可知小球a在離開電場時豎直方向的分速度為2vy，a球離開時的動能可表示為

而b球離開電場時的動能為

又由于

解得

聯(lián)立上面的式子解得

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示，光滑四分之一圓弧軌道P與木板Q在連接點A處通過一大小不計的感應開關連接(當滑塊向右滑過A時，P、Q自動分離)。初始所有的物體均靜止在光滑的水平地面上，滑塊N從木板Q的右側(cè)邊緣處以v0=10m/s的初速度水平向左運動，到達A處時速度減小為v1=6m/s，接著滑上圓弧軌道P且恰好能到達P的最高點�；瑝K到達P的最高點時(物塊未離開P)P在O點與物塊K發(fā)生彈性碰撞，最后滑塊停在木板上�；瑝K與木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，圓弧軌道的質(zhì)量為3kg，木板與滑塊的質(zhì)量均為1kg，物塊K的質(zhì)量為5kg，重力加速度大小g=10m/s2，N可視為質(zhì)點。求：

（1）木板的長度L；

（2）圓弧軌道的半徑R；

（3）滑塊與木板相對靜止時，木板左端離O點的距離。

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【題目】我國新一代可控核聚變研究裝置“中國環(huán)流器二號M”（又被稱為“人造太陽”）將在2020年投入運行。其所發(fā)生的可控核聚變方程是，已知、、和X的質(zhì)量分別為m1、m2、m3和m4，真空中的光速為c。下列說法正確的是（　�。�

A.X是質(zhì)子

B.大亞灣核電站利用核聚變發(fā)電

C.該核反應所釋放的核能為E =(m1 +m2m3m4)c2

D.和的比結(jié)合能之和大于的比結(jié)合能

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【題目】如圖所示，空間充滿勻強電場，有一個與勻強電場平行的直角三角形區(qū)域ABC，已知AB=6cm，BC=cm，A點的電勢為，B點的電勢為，C點的電勢為；則（ ）

A.此電場的電場強度大小為E=2V/m

B.將一個電荷量為q=-3×10-6C的電荷放到C點，其電勢能為-1. 2×l0-5J

C.將一個電荷量為q= -3×l0-6C的電荷從B點移到C點，其電勢能增加1. 8×10-5 J

D.將一個電荷量為q=-3×10-6C的電荷從A點移到B點，電場力做功為W=1. 8×10-5J

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【題目】一定質(zhì)量的理想氣體，其狀態(tài)變化的p-V圖像如圖所示，其中a→b過程中氣體與外界不發(fā)生熱交換，b→c過程圖線與縱軸平行，對此下列說法正確的是_________。

A.從a→b過程中，外界對氣體不做功

B.從a→b過程中，氣體分子的平均動能增大

C.從b→c過程中，單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)增多

D.從b→c過程中，氣體從外界吸收熱量

E.從c→a過程中，氣體溫度升高

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【題目】武廣高鐵線上運行的動車，是一種新刑高速列車，其正常運行速度為360km/h，每節(jié)車廂長為L=25m。現(xiàn)為探究動車進站時的運動情況，如果相鄰車廂交接處各安裝一個激光燈，在站臺邊的某位置安裝一個光電計時器，若動車進站時是做勻減速運動，第5次激光燈到達計時器時速度剛好為0，且連續(xù)5次燈通過計時器記錄總時間為4s，則（ ）

A.動車上的第一個激光燈通過光電計時器時的速度約為50m/s

B.動車停止運動前兩燈計時的時間間隔約為5s

C.動車勻減速進站的加速度大小為10.0m/s2

D.動車從正常運行速度減速到靜止所需的時間約為20s

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【題目】某同學騎自行車沿一傾角為θ的斜坡勻速向下行駛時，恰好可以不踩踏板；現(xiàn)在他從斜坡坡底勻速向上行駛，在其蹬踩踏板N圈時回到坡頂（設不間斷地勻速蹬），所用的時間為t，已知自行車和人的總質(zhì)量為m，輪盤的半徑為R1，飛輪的半徑為R2，車后輪的半徑為R3，重力加速度為g，在上坡、下坡過程中，斜坡及空氣作用于自行車與人的阻力大小相等，車輪與坡面接觸處都無滑動，不計自行車各部件的熱損耗等。求：

（1）斜坡及空氣作用于自行車與人的阻力大小f；

（2）斜坡的長度L；

（3）該同學沿斜坡向上勻速行駛過程中消耗的功率P。

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【題目】如圖所示，在xoy所在的平面內(nèi)，在OP之間某處有一個方向沿y軸負向的勻強電場區(qū)域，電場大小為，寬為L，x=2L的右側(cè)有垂直xoy平面向里的勻強磁場，其中x軸上方的磁場磁感應強度與下方的磁感應強度之比為3：1�，F(xiàn)從A點（0，L）沿x軸正方向發(fā)射一個速度為v0，質(zhì)量為m，電荷量為+q的粒子。求：

（1）若使粒子恰好通過P點，電場的左邊界坐標是多少？

（2）粒子通過坐標為（2L，0）P點后經(jīng)過一段時間斜向上通過x軸上Q（6L,0），則x軸下方磁感應強度B應滿足何條件？

（3）粒子從A點運動到Q點所用總時間？

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【題目】平靜的水池表面有兩個振源A、B，固有振動周期均為T。某時刻A開始向下振動，相隔半周期B開始向下振動，二者振動的振幅相同，某時刻在水面上形成如圖所示的水波圖。其中O是振源連線的中點，OH為中垂線，交叉點G、H的中點為D，C點位于波峰和波谷的正中間，實線代表波峰，虛線代表波谷。下列說法中正確的是________。

A.如果在E點有一個小的漂浮物，經(jīng)半個周期將向左漂到F點

B.兩列波疊加后，O點的振動始終減弱

C.圖中G、H兩點振幅為零，D點的振幅也為零

D.當B引起的波傳到E點后，E點的振動始終處于加強狀態(tài)

E.C點此時振動的速度為零

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