(12分)如圖所示,水平絕緣粗糙的軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接,半圓形軌道的半徑.在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場,電場線與軌道所在的平面平行,電場強(qiáng)度.現(xiàn)有一電荷量,質(zhì)量的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn)),在水平軌道上的P點(diǎn)處由靜止釋放,帶電體恰好能通過半圓形軌道的最高點(diǎn)C,然后落至水平軌道上的D點(diǎn).取.試求:
(1)帶電體在圓形軌道C點(diǎn)的速度大。
(2)D點(diǎn)到B點(diǎn)的距離;
(3)帶電體從p點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,摩擦力做的功.
(1)(2)(3)

試題分析:(1)設(shè)帶電體通過C點(diǎn)時(shí)的速度為vC,由牛頓第二定律得:
             (2分)  解得:      (1分)
(2)設(shè)帶電體從最高點(diǎn)C落至水平軌道上的D點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為,則:
        (2分)       (2分)
解得:        (2分)
(3)帶電體從p點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中,由動(dòng)能定理:
(4分)  解得: (2分)
點(diǎn)評:本題關(guān)鍵是將重力和電場力合成后當(dāng)作一種全新的場力,然后左側(cè)等效場的最高點(diǎn),根據(jù)動(dòng)能定理和牛頓第二定律靈活列式求解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

勻強(qiáng)電場方向水平向右,帶電小球由圖示位置從靜止開始釋放。已知小球所受電場力大小等于重力大小,不考慮空氣阻力,則(  )
A.開始一段時(shí)間內(nèi)小球可能做變速圓周運(yùn)動(dòng)
B.開始一段時(shí)間內(nèi)小球可能做變速直線運(yùn)動(dòng)
C.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中小球電勢能與機(jī)械能之和一定不變
D.小球運(yùn)動(dòng)至左側(cè)時(shí)最高點(diǎn)一定低于釋放位置

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,平行金屬板間有一靜止的正電粒子,若兩板間加電壓u=Umsinωt,設(shè)板間距離足夠大,則粒子的(     )
A.位移一定按正弦規(guī)律變化
B.速度一定按正弦規(guī)律變化
C.加速度一定按正弦規(guī)律變化
D.粒子在兩板間作單向直線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示是一個(gè)說明示波管工作的原理圖,電子經(jīng)加速電場(加速電壓為U1)加速后垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場,離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)量是h,兩平行板間距為d,電壓為U2,板長為l,為了增加偏轉(zhuǎn)量h,可采取下列哪種方法 (   )
A.增加U2B.增加U1
C.增加lD.增加d

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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,在平面直角坐標(biāo)系xoy中,第一象限內(nèi)有一邊長為L的等邊三角形區(qū)域(其AO邊與y軸重合、一個(gè)頂點(diǎn)位于坐標(biāo)原點(diǎn)O),區(qū)域內(nèi)分布著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場;第二象限內(nèi)分布著方向豎直向下的勻強(qiáng)電場,F(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子(不計(jì)重力),以速度v垂直O(jiān)C邊從三角形OC邊中點(diǎn)垂直射入磁場,并垂直y軸進(jìn)入電場,最后從x軸上的某點(diǎn)離開電場,已知粒子飛出電場時(shí),其速度方向OC邊平行。求:

(1)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示在光滑絕緣的水平Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi),區(qū)域ABEO存在沿X軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,區(qū)域MNCD內(nèi)存在沿Y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小均為E, 區(qū)域DENM內(nèi)不存在電場。兩勻強(qiáng)電場區(qū)域的邊界均是邊長為L的正方形,即AO=OM=MD=DC=L,如圖所示。
(1)在該區(qū)域AB邊的中點(diǎn)處由靜止釋放一電量為q的帶正電小球,求帶電小球離開ABCD區(qū)域的位置坐標(biāo).
(2)在ABEO區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置由靜止釋放一電量為q的帶正電小球,小球恰能從ABCD區(qū)域左下角D處(即X軸上X=-2L處)離開,求所有釋放點(diǎn)的位置坐標(biāo)滿足的關(guān)系。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖2所示,兩平行金屬板豎直放置,板上A、B兩孔正好水平相對,板間電壓為500 V.一個(gè)動(dòng)能為400eV的電子從A孔沿垂直板方向射入電場中.經(jīng)過一段時(shí)間電子離開電場,則電子離開電場時(shí)的動(dòng)能大小為 (   )

A.900eV          B.500eV                                 
C.400eV                  D.100eV

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)有帶電平行板電容器豎直放置,如圖9示。板間距d=0.1m、板間電勢差U=1000V。現(xiàn)從A處以速度vA=3m/s水平向左射出一帶正電的小球(質(zhì)量m=0.02g、電量為q=10-7C)經(jīng)過一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)小球打在A點(diǎn)正下方的B處,(g=10m/s2)求:
(1)分別從水平方向和豎直方向定性分析小球從A到B的過程中,小球的運(yùn)動(dòng)情況?
(2)A、B間的距離?(小球由A到B的過程中,不會(huì)碰到左極板。)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,電場中有A、B兩點(diǎn),則下列說法中正確的是:( )

A、電勢,場強(qiáng)EA>EB 
B、電勢,場強(qiáng)EA<EB
C、將+q電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)電場力做正功
D、將-q電荷分別放在A、B兩點(diǎn)時(shí)具有的電勢能EPA>EPB

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