15．如圖所示，abcd是一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形盒子，cd邊水平，其中點(diǎn)有一個(gè)小孔e，盒子中有沿ad方向（豎直向下）勻強(qiáng)電場(chǎng)．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球從a處的水上孔沿ab方向以初速度v0射入盒內(nèi)，并恰好從小孔e處射出．重力加速度為g．求：
（1）該小球從e孔射出的速度大小v；
（2）該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E．

分析 （1）粒子進(jìn)入電場(chǎng)后水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用平均速度表示豎直位移和水平位移，求出粒子從e孔射出時(shí)豎直方向的速度，再合成求解粒子從e孔射出的速度大小．
（2）根據(jù)牛頓第二定律和位移公式結(jié)合求出電場(chǎng)強(qiáng)度．

解答 解：（1）如圖，設(shè)正方形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)豎直方向速度vy
（1）a→e 粒子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)
   沿v0方向：$\frac{L}{2}={v_0}t$
   沿E方向：$L=\frac{v_y}{2}t$
解得：vy=4v0
離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度大小$v=\sqrt{v_0^2+v_y^2}=\sqrt{17}{v_0}$
（2）根據(jù)牛頓第二定律得，加速度a=$\frac{qE}{m}$，y=l=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$，t=$\frac{1}{2}•$$\frac{l}{{v}_{0}}$
聯(lián)立得，E=$\frac{8m{v}_{0}^{2}}{ql}$
答：（1）該帶電粒子從e孔射出時(shí)的速度大小是$\sqrt{17}{v}_{0}$．
（2）該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E是$\frac{8m{v}_{0}^{2}}{ql}$．

點(diǎn)評(píng) 本題是類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，基本方法是運(yùn)動(dòng)的分解法，要抓住水平和豎直兩個(gè)方向位移的關(guān)系是關(guān)鍵．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

3．如圖所示，博爾特在男子100m決賽和男子200m決賽中分別以9.69s和19.30s的成績(jī)破兩項(xiàng)世界紀(jì)錄，獲得兩枚金牌．關(guān)于他在這兩次決賽中的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．200 m決賽中的位移是100 m決賽的兩倍
B．200 m決賽中的路程是100 m決賽的兩倍
C．200 m決賽中的平均速度大小約為10.36 m/s
D．100 m決賽中的平均速度大小約為10.32 m/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

6．如圖甲所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌相距L=1m，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ=30°，導(dǎo)軌的下端PQ間接有R=8Ω電阻．相距x=6m的MN和PQ間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化情況如圖乙所示．將阻值r=2Ω的導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，使導(dǎo)體棒從t=0時(shí)由靜止釋放，t=1s時(shí)導(dǎo)體棒恰好運(yùn)動(dòng)到MN，開(kāi)始勻速下滑．g取10m/s2．求：
（1）0～1s內(nèi)回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；
（2）導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量；
（3）0～2s時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒所產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．如圖所示，在兩條豎直邊界線所圍的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從左邊界的P點(diǎn)以某一水平速度射入電場(chǎng)，從右邊界的Q點(diǎn)射出，下列判斷正確的有（　�。�
A．粒子帶負(fù)電
B．粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C．粒子電勢(shì)能增大
D．僅增大電場(chǎng)強(qiáng)度粒子通過(guò)電場(chǎng)的時(shí)間不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

10．如圖所示，從熾熱的金屬絲飄出的電子（速度可視為零），經(jīng)加速電場(chǎng)加速后從兩極板中間垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)．電子的重力不計(jì)．在滿足電子能射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是（　�。�
A．僅將偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極性對(duì)調(diào)一下位置
B．增大偏轉(zhuǎn)電極板間的電壓，減小兩板間的距離
C．增大偏轉(zhuǎn)電極板間的距離，減小偏轉(zhuǎn)電極的電壓
D．減小偏轉(zhuǎn)電極板間的電壓，增大加速電壓

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

20．如圖所示，懸線下懸掛著一個(gè)帶正電的小球，它的質(zhì)量為m，電量為q，整個(gè)裝置處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，小球靜止，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．若剪斷懸線，小球做圓周運(yùn)動(dòng)
B．若剪斷懸線，小球做曲線運(yùn)動(dòng)
C．若剪斷懸線，小球做勻速運(yùn)動(dòng)
D．若剪斷懸線，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

7．籮筐內(nèi)盛有多只西瓜，放在傾角為θ的斜面上．給籮筐一個(gè)沿斜面向下的初速度v0，使籮筐與西瓜一起沿斜面滑行（在滑行過(guò)程中西瓜在筐內(nèi)的相對(duì)位置保持不變），滑行一段距離后停下．設(shè)籮筐與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則在滑行途中，筐內(nèi)質(zhì)量為m的某個(gè)西瓜（未與籮筐接觸）受到周?chē)鞴系淖饔昧Υ笮椋ā　。?table class="qanwser">A．μmgcosθ+mgsinθB．μmgcosθ-mgsinθC．mg$\sqrt{1+{μ}^{2}}$cosθD．mg$\sqrt{1-{μ}^{2}}$cosθ

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

4．如圖所示，靜止放在水平光滑的桌面上的紙帶，其上有一質(zhì)量為m=0.5kg的鐵塊，它與紙帶右端的距離為L(zhǎng)=0.5m，鐵塊與紙帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1．現(xiàn)用力F水平向左將紙帶從鐵塊下抽出，當(dāng)紙帶全部抽出時(shí)鐵塊恰好到達(dá)桌面邊緣，鐵塊拋出后落地點(diǎn)離拋出點(diǎn)的水平距離為s=0.8m．已知g=10m/s2，桌面高度為H=0.8m，不計(jì)紙帶質(zhì)量，不計(jì)鐵塊大小，鐵塊不翻滾．求：
（1）鐵塊拋出時(shí)速度大小υ；
（2）紙帶從鐵塊下抽出所用的時(shí)間t．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

5．如圖所示，垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個(gè)方向以v、3v速度勻速拉出磁場(chǎng)，則導(dǎo)體框從兩個(gè)方向移出磁場(chǎng)的兩過(guò)程中（　�。�
A．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同B．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同
C．導(dǎo)體框ad邊兩端電勢(shì)差相同D．通過(guò)導(dǎo)體框截面的電荷量相同

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