（15分）如圖所示為研究電子槍中電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化模型示意圖.在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi)，存在兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ，兩電場(chǎng)的邊界均是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形（不計(jì)電子所受重力）。

（1）在該區(qū)域AB邊的中點(diǎn)處由靜止釋放電子，求電子離開(kāi)ABCD區(qū)域的位置.
（2）在電場(chǎng)Ⅰ區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置由靜止釋放電子，電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開(kāi)，求所有釋放點(diǎn)的位置.
（3）若將左側(cè)電場(chǎng)Ⅱ整體水平向右移動(dòng)L/n（n≥1），仍使電子從ABCD區(qū)域左下角D處離開(kāi)（D不隨電場(chǎng)移動(dòng)），求在電場(chǎng)Ⅰ區(qū)域內(nèi)由靜止釋放電子的所有位置。
（1）電子離開(kāi)ABCD區(qū)域的位置坐標(biāo)為（－2L，）（2）即在電場(chǎng)I區(qū)域內(nèi)滿足xy＝的函數(shù)的點(diǎn)即為所求位置。（3）即在電場(chǎng)I區(qū)域內(nèi)滿足該函數(shù)的點(diǎn)即為所求位置

試題分析：（1）設(shè)電子的質(zhì)量為m，電量為e，電子在電場(chǎng)I中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，出區(qū)域I時(shí)的速度為v0，此后在電場(chǎng)II中做類平拋運(yùn)動(dòng)，假設(shè)電子從CD邊射出，出射點(diǎn)縱坐標(biāo)為y，有
 
 
解得y＝ 
所以原假設(shè)成立，即電子離開(kāi)ABCD區(qū)域的位置坐標(biāo)為（－2L，）
（2）設(shè)釋放點(diǎn)在電場(chǎng)區(qū)域I中，其坐標(biāo)為（x，y），在電場(chǎng)I中電子被加速到v1，然后進(jìn)入電場(chǎng)II做類平拋運(yùn)動(dòng)，并從D點(diǎn)離開(kāi)，有
 
 
解得xy＝       即在電場(chǎng)I區(qū)域內(nèi)滿足該函數(shù)的點(diǎn)即為所求位置。
（3）設(shè)電子從（x，y）點(diǎn)釋放，在電場(chǎng)I中加速到v2，進(jìn)入電場(chǎng)II后做類平拋運(yùn)動(dòng)，在高度為y′處離開(kāi)電場(chǎng)II時(shí)的情景與（2）中類似，然后電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)D點(diǎn)，則有



 
解得
即在電場(chǎng)I區(qū)域內(nèi)滿足該函數(shù)的點(diǎn)即為所求位置
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（8分）中國(guó)海軍殲-15艦載機(jī)已經(jīng)在“遼寧”艦上多次進(jìn)行觸艦復(fù)飛，并已經(jīng)進(jìn)行了艦載機(jī)著陸和甲板起飛。這標(biāo)志著我國(guó)已經(jīng)基本擁有在航母上起降艦載機(jī)的能力。消息人士還記錄了殲15起飛的大概過(guò)程。10時(shí)55分，飛機(jī)由機(jī)庫(kù)運(yùn)到飛行甲板上。11時(shí)15分，清理跑道，拖車把飛機(jī)拉到跑道起點(diǎn)，剎車。11時(shí)25分，甲板阻力板打開(kāi)，艦載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，保持轉(zhuǎn)速70%。11時(shí)28分許，艦載機(jī)剎車松開(kāi)，加速至最大推力，飛機(jī)滑躍離開(kāi)甲板，順利升空�，F(xiàn)將飛機(jī)起飛模型簡(jiǎn)化為飛機(jī)先在水平甲板上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再在傾角為θ=15°的斜面甲板上以最大功率做加速運(yùn)動(dòng)，最后從甲板飛出的速度為360km/h。若飛機(jī)的質(zhì)量為18噸，甲板AB=180m，BC=50m,（飛機(jī)長(zhǎng)度忽略當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)一切摩擦和空氣阻力，取sin15°=0.3，g="10" m/s2）

(1)如果要求到達(dá)甲板B點(diǎn)的速度至少為離開(kāi)斜面甲板速度的60%，則飛機(jī)在水平甲板上
運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力至少為多少才能使飛機(jī)起飛？
(2)如果到達(dá)B點(diǎn)時(shí)飛機(jī)剛好到達(dá)最大功率，則從飛機(jī)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到飛離甲板共需多少時(shí)間？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷，電荷量分別為＋Q和－Q，A、B相距為2d．MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿，另有一個(gè)穿過(guò)細(xì)桿的帶電小球p，其質(zhì)量為m、電荷量為+q（可視為點(diǎn)電荷，不影響電場(chǎng)的分布．），現(xiàn)將小球p從與點(diǎn)電荷A等高的C處由靜止開(kāi)始釋放，小球p向下運(yùn)動(dòng)到距C點(diǎn)距離為d的O點(diǎn)時(shí)速度為v，已知MN與AB之間的距離為d，靜電力常量為k，重力加速度為g．求：

（1）C、O間的電勢(shì)差UCO；
（2）小球p在O點(diǎn)時(shí)的加速度；
（3）小球p經(jīng)過(guò)與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，固定斜面AB、CD與豎直光滑圓弧BC相切于B、C點(diǎn)，兩斜面的傾角θ=37°，圓弧BC半徑R=2m．一質(zhì)量m=1kg的小滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面AB上的P點(diǎn)由靜止沿斜面下滑，經(jīng)圓弧BC沖上斜面CD．已知P點(diǎn)與斜面底端B間的距離L1=6m，滑塊與兩斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25，g=10m/s2．求：

（1）小滑塊第1次經(jīng)過(guò)圓弧最低點(diǎn)E時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力；
（2）小滑塊從靜止開(kāi)始下滑到第n次到達(dá)B點(diǎn)的過(guò)程中在斜面AB上運(yùn)動(dòng)通過(guò)的總路程．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，以A、B和C、D為端點(diǎn)的半徑為R＝0.6m的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi)，A、D之間放一水平傳送帶Ⅰ，B、C之間放一水平傳送帶Ⅱ，傳送帶Ⅰ以V1=6m/s的速度沿圖示方向勻速運(yùn)動(dòng)，傳送帶Ⅱ以V2=8m/s的速度沿圖示方向勻速運(yùn)動(dòng)�，F(xiàn)將質(zhì)量為m=4kg的物塊從傳送帶Ⅰ的右端由靜止放上傳送帶,物塊運(yùn)動(dòng)第一次到A時(shí)恰好能沿半圓軌道滑下。物塊與傳送帶Ⅱ間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.125，不計(jì)物塊的大小及傳送帶與半圓軌道間的間隙，重力加速度g=10m/s2，已知A、D端之間的距離為L(zhǎng)=1.2m。求：

（1）物塊與傳送帶Ⅰ間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1；
（2）物塊第1次回到D點(diǎn)時(shí)的速度；
（3）物塊第幾次回到D點(diǎn)時(shí)的速度達(dá)到最大，最大速度為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

(14分)據(jù)報(bào)道：2012年10月14日，奧地利男子費(fèi)利克斯·鮑姆加特納在美國(guó)新墨西哥州東南部羅斯韋爾地區(qū)成功完成高空極限跳傘，從3.9萬(wàn)米高度起自由落體，創(chuàng)下紀(jì)錄；時(shí)速達(dá)到約1342公里，成為不乘坐噴氣式飛機(jī)或航天飛行器而超音速飛行的世界第一人．
（1）設(shè)定鮑姆加特納連同裝備總質(zhì)量為，從距地高H處由靜止開(kāi)始豎直下落時(shí)達(dá)到最大速度，打開(kāi)降落傘后，到達(dá)地面時(shí)速度可忽略不計(jì)，設(shè)定他下落整個(gè)過(guò)程中各處重力加速度都為．求：
①鮑姆加特納連同裝備從開(kāi)始下落至到達(dá)地面的過(guò)程中，損失的機(jī)械能；
②由靜止開(kāi)始下落達(dá)到最大速度的過(guò)程中，克服阻力所做的功．
（2）實(shí)際上重力加速度與距地面高度有關(guān)，設(shè)定地面重力加速度數(shù)值為，地球半徑R="6400" km，求距地高度處的重力加速度數(shù)值．(保留三位有效數(shù)字，不考慮地球自轉(zhuǎn)影響)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（17分）如圖所示，半徑R＝1.0m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個(gè)端點(diǎn)B和圓心O的連線與水平方向間的夾角θ＝37°，另一端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)。C點(diǎn)右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點(diǎn)靜止放置一木板，木板質(zhì)量M＝1kg，上表面與C點(diǎn)等高。質(zhì)量為m＝1kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從空中A點(diǎn)以v0＝1.2m/s的速度水平拋出，恰好從軌道的B端沿切線方向進(jìn)入軌道。已知物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，取g＝10m/s2。求：

（1）物塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度vC；
（2）若木板足夠長(zhǎng)，物塊在木板上相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，傾角為θ的光滑斜面上放有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B(可視為質(zhì)點(diǎn))，兩小球用一根長(zhǎng)L的輕桿相連，下面的B球離斜面底端的高度為h，兩球從靜止開(kāi)始下滑并從斜面進(jìn)入光滑平面(不計(jì)與地面碰撞時(shí)的機(jī)械能損失)。求：
 
(1)兩球在光滑平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度；
(2)在此過(guò)程中桿對(duì)A球所做的功；
(3)試用文字表述桿對(duì)A做功所處的時(shí)間段。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（9分）如圖所示，光滑水平路面上，有一質(zhì)量為m1=5kg的無(wú)動(dòng)力小車以勻速率v0=2m/s向前行駛，小車由輕繩與另一質(zhì)量為m2=25kg的車廂連結(jié)，車廂右端有一質(zhì)量為m3=20kg的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)），物體與車廂的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，開(kāi)始物體靜止在車廂上，繩子是松馳的．求：

①當(dāng)小車、車廂、物體以共同速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體相對(duì)車廂的位移（設(shè)物體不會(huì)從車廂上滑下）；
②從繩拉緊到小車、車廂、物體具有共同速度所需時(shí)間．（取g=10m/s2）

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