靜電場(chǎng)方向平行于x軸,其電勢(shì)φ隨x的分布可簡(jiǎn)化為如圖所示的折線,圖中φ0和L為已知量。一個(gè)帶負(fù)電的粒子在電場(chǎng)中以x=0為中心、沿x軸方向做周期性運(yùn)動(dòng)。已知該粒子質(zhì)量為m、電荷量為-q,其動(dòng)能與電勢(shì)能之和為-E0(0<E0<qφ0)。忽略重力。求:

(1)粒子的運(yùn)動(dòng)區(qū)間;
(2)粒子的運(yùn)動(dòng)周期。
(1) (2)

試題分析:(1)由題意知:         (3分)
由圖像可知看出某一點(diǎn)的電勢(shì):        (3分)
聯(lián)立有:           (3分)
即:            (3分)
所以可得粒子的運(yùn)動(dòng)區(qū)間為:          (3分)
(2)由牛頓第二定律可得粒子的加速度:          (1分)
根據(jù)直線運(yùn)動(dòng)公式:        (1分)
聯(lián)立并將(1)中結(jié)果代入得:        (1分)
故得粒子的運(yùn)動(dòng)周期為:       (2分)
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:單選題

如圖,勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右,場(chǎng)強(qiáng)E,絲線長(zhǎng)L,上端系于O點(diǎn),下端系質(zhì)量為m帶電量為+q的小球,已知Eq=mg。現(xiàn)將小球從最低點(diǎn)A由靜止釋放,則(   )
A.小球可到達(dá)水平位置
B.當(dāng)懸線與水平呈45°角時(shí)小球的速度最大
C.小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒
D.小球速度最大時(shí)懸線上的張力為

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一斜面固定在水平面上,在斜面頂端有一長(zhǎng)木板,木板與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為µ,木板上固定一輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì),彈簧測(cè)力計(jì)下面連接一個(gè)光滑的小球,如圖所示,當(dāng)木板固定時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為 F1,現(xiàn)由靜止釋放后,木板沿斜面下滑, 穩(wěn)定時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 F2,若斜面的高為h,底邊長(zhǎng)為 d,則下列說(shuō)法正確的是
A.穩(wěn)定后彈簧仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)
B.穩(wěn)定后彈簧一定處于壓縮狀態(tài)
C.
D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一輕彈簧左端固定在長(zhǎng)木板m2的左端,右端與小木塊m1連接,且m1、m2及m2與地面之間接觸面光滑,開(kāi)始時(shí)m1和m2均靜止,現(xiàn)同時(shí)對(duì)m1、m2施加等大反向的水平恒力F1和F2,從兩物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)以后的整個(gè)過(guò)程中,對(duì)m1、m2和彈簧組成的系統(tǒng)(整個(gè)過(guò)程中彈簧形變不超過(guò)其彈性限度),下列說(shuō)法正確的是(      )
A.由于F1、F2等大反向,故系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B.由于F1、F2分別對(duì)m1、m2做正功,故系統(tǒng)動(dòng)能不斷增加
C.由于F1、F2分別對(duì)m1、m2做正功,故系統(tǒng)機(jī)械能不斷增加
D.當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí),m1、m2的動(dòng)能最大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在威爾遜云霧室中,有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。圖中曲線ab,是一個(gè)垂直于磁場(chǎng)方向射入的帶電粒子的徑跡。由于它在行進(jìn)中使周?chē)鷼怏w電離,其能量越來(lái)越小,電量保持不變,由此可知(       )
A.粒子帶正電,由b向a運(yùn)動(dòng)
B.粒子帶負(fù)電,由b向a運(yùn)動(dòng)
C.粒子帶正電,由a向b運(yùn)動(dòng)
D.粒子帶負(fù)電,由a向b運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,半徑為R的半圓軌道BC豎直放置。一個(gè)質(zhì)量為m 的小球以某一初速度從A點(diǎn)出發(fā),經(jīng)AB段進(jìn)入半圓軌道,在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為7mg,之后向上運(yùn)動(dòng)完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn)。試求:

(1)小球上升過(guò)程中克服阻力做功。
(2)小球從C點(diǎn)飛出后,觸地時(shí)重力的功率。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一豎直平面內(nèi)光滑圓形軌道半徑為R,小球以速度v0經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)B沿軌道上滑,并恰能通過(guò)軌道最高點(diǎn)A。以下說(shuō)法正確的是(    )

A.v0應(yīng)等于,小球到A點(diǎn)時(shí)速度為零
B.v0應(yīng)等于,小球到A點(diǎn)時(shí)速度和加速度都不為零
C.小球在B點(diǎn)時(shí)加速度最大,在A點(diǎn)時(shí)加速度最小
D.小球從B點(diǎn)到A點(diǎn),其速度的增量為(1+)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,平行于光滑斜面的輕彈簧勁度系數(shù)為k,一端固定在傾角為θ的斜面底端,另一端與物塊A連接;兩物塊A、B質(zhì)量均為m,初始時(shí)物塊均靜止,F(xiàn)用平行于斜面向上的拉力F拉動(dòng)物塊B,使B做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng),兩物塊在開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)的v-t圖象如圖乙所示(t1時(shí)刻A、B的圖線相切,t2時(shí)刻對(duì)應(yīng)A圖線的最高點(diǎn)),重力加速度為g,則                                                           

A.A達(dá)到最大速度時(shí)的位移mgsinθ/k
B.拉力F的最小值為mgsinθ+ma
C.A、B分離時(shí)t1=
D.A、B分離前,A、B和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能增加,A和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能增加

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)為了研究過(guò)山車(chē)的原理,某物理小組提出了下列的設(shè)想:取一個(gè)與水平方向夾角為,長(zhǎng)為的傾斜軌道AB,通過(guò)微小圓弧與長(zhǎng)為的水平軌道BC相連,然后在C處設(shè)計(jì)一個(gè)豎直完整的光滑圓軌道,出口為水平軌道D,如圖所示,F(xiàn)將一個(gè)小球從距A點(diǎn)高為h="0.9" m的水平臺(tái)面上以一定的初速度水平彈出,到A點(diǎn)時(shí)速度方向恰沿AB方向,并沿傾斜軌道滑下。已知小球與AB和BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為取10m/s2,求:

(1)小球初速度的大;
(2)小球滑過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速率;
(3)要使小球不離開(kāi)軌道,則豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件。

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