【題目】如圖所示，勻強(qiáng)電場方向沿x軸的正方向，場強(qiáng)為E．在A（d，0）點(diǎn)有一個靜止的中性微粒，由于內(nèi)部作用，某一時刻突然分裂成兩個質(zhì)量均為m的帶電微粒，其中電荷量為q的微粒1沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，經(jīng)過一段時間到達(dá)（0，﹣d）點(diǎn)．不計重力和分裂后兩微粒間的作用．試求

（1）分裂時兩個微粒各自的速度；
（2）當(dāng)微粒1到達(dá)（0，﹣d）點(diǎn)時，電場力對微粒1做功的瞬間功率；
（3）當(dāng)微粒1到達(dá)（0，﹣d）點(diǎn)時，兩微粒間的距離．

【答案】
（1）解：微粒1在y方向不受力，做勻速直線運(yùn)動；在x方向由于受恒定的電場力，做勻加速直線運(yùn)動．所以微粒1做的是類平拋運(yùn)動．

設(shè)微粒1分裂時的速度為v1，微粒2的速度為v2則有：

在y方向上有

d=v1t

在x方向上有a= ，

d= at2

v1=

速度方向沿y軸的負(fù)方向．

中性微粒分裂成兩微粒時，遵守動量守恒定律，有

mv1+mv2=0

所以 v2=﹣v1

所以 v2的大小為 ，方向沿y正方向．

答：分裂時微粒1的速度大小為 ，方向沿著y軸的負(fù)方向；微粒2的速度大小為 ，方向沿著y軸的正方向


（2）解：設(shè)微粒1到達(dá)（0，﹣d）點(diǎn)時的速度為VB，則電場力做功的瞬時功率為，

P=qEVB cosθ=qEVBx，

其中由運(yùn)動學(xué)公式 VBx= = ，

所以 P=qE ，

答：當(dāng)微粒1到達(dá)（0，﹣d）點(diǎn)時，電場力對微粒1做功的瞬間功率是 qE


（3）解：兩微粒的運(yùn)動具有對稱性，如圖所示，當(dāng)微粒1到達(dá)（0，﹣d）點(diǎn)時發(fā)生的位移

S1= d，

則當(dāng)微粒1到達(dá)（0，﹣d）點(diǎn)時，兩微粒間的距離為BC=2S1=2 d．

答：當(dāng)微粒1到達(dá)（0，﹣d）點(diǎn)時，兩微粒間的距離是2 d．


【解析】（1）微粒1做的是類平拋運(yùn)動，根據(jù)類平拋運(yùn)動的規(guī)律可以求得微粒1的速度的大小，再由動量守恒求得微粒2的速度的大小；（2）電場力做功的瞬時功率，要用沿電場力方向的瞬時速度的大小，再由P=Fv可以求得瞬時功率的大��；（3）畫出粒子的運(yùn)動軌跡，由幾何知識可以求得兩微粒間的距離．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是（ ）
A.簡諧運(yùn)動的周期和振幅無關(guān)
B.在彈簧振子做簡諧運(yùn)動的回復(fù)力表達(dá)式F=﹣kx中，F(xiàn)為振動物體所受的合外力，k為彈簧的進(jìn)度系數(shù)
C.在波的傳播方向上，某個質(zhì)點(diǎn)的振動速度就是波的傳播速度
D.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，同種條件下用紫光做實(shí)驗(yàn)比紅光做實(shí)驗(yàn)得到的條紋更寬
E.在單縫衍射現(xiàn)象中要產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，狹縫寬度必需比波長小或者相差不多

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】列車在空載情況下以恒定功率P經(jīng)過一段平直的路段，通過某點(diǎn)時速率為v，加速度為a1；當(dāng)列車滿載貨物再次經(jīng)過同一點(diǎn)時，功率和速率均與原來相同，但加速度變?yōu)閍2 ． 重力加速度大小為g．設(shè)阻力是列車重力的k倍，則列車滿載與空載時的質(zhì)量之比為（ ）
A.
B.
C.
D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)使用了如圖1所示的裝置，打點(diǎn)計時器使用的交流電頻率為50Hz，砂和砂桶的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M。

(1)該同學(xué)得到一條紙帶，在紙帶上取連續(xù)的六個點(diǎn)（A、B、C、D、E、F），如圖2所示，自A點(diǎn)起，相鄰兩點(diǎn)的距離分別為：10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm；則小車的加速度為____m/s2；（計算結(jié)果請保留三位有效數(shù)字）

(2)該同學(xué)要探究小車的加速度a和質(zhì)量M、合外力F的關(guān)系，應(yīng)用了_________法的科學(xué)方法；若該同學(xué)要探究加速度a和拉力F關(guān)系，應(yīng)該保持______________________不變；

(3)該同學(xué)通過數(shù)據(jù)的處理作出了a﹣F圖象，如圖3所示，則圖中直線不過原點(diǎn)的原因可能是_______________________________________________．

(4)此圖線的末段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是：___________

A．小車與軌道之間存在摩擦 B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

C．砂和砂桶的總質(zhì)量太大 D．所用小車的質(zhì)量太大．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為30kg的小孩坐在10kg的雪橇上靜止不動，大人用與水平方向成37°斜向上的拉力拉動雪橇，力的大小為100N，雪橇與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，（g=10m/s2．sin37°=0.6，cos37°=0.8 ）求：

(1)地面對雪橇的支持力大小。

(2)雪橇運(yùn)動的加速度大小。

(3)4s內(nèi)雪橇的位移大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】從斜面上某一位置每隔0.1 s釋放一個相同的小球，在連續(xù)放下n個小球以后，給在斜面上滾動的小球拍攝照片，如圖所示，測得AB=15 cm，BC=20 cm，則(　　)

A. 拍攝時B球的速度大小為2.25 m/s

B. 小球滾動的加速度大小為5 m/s2

C. A球上方還有2個滾動的小球

D. D與C之間的距離為0.30 m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛汽車從O點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，已知在2 s內(nèi)經(jīng)過相距27 m的A、B兩點(diǎn)。如圖所示，求：

(1)汽車經(jīng)過A點(diǎn)的速度大��；

(2)A點(diǎn)與出發(fā)點(diǎn)間的距離；

(3)汽車從O點(diǎn)到B點(diǎn)的平均速度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為α粒子散射實(shí)驗(yàn)中α粒子穿過某金屬原子核附近時的示意圖，A、B、C三點(diǎn)分別位于兩個等勢而上，則下列說法中正確的是（　�。�
A.α粒子在A處的速度比在B處的速度小
B.α粒子在B處的速度最大
C.α粒子在A、C處的速度相同
D.α粒子在B處的速度比在C處的速度小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一半徑為R、粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑POQ水平．一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點(diǎn)進(jìn)入軌道．質(zhì)點(diǎn)滑到軌道最低點(diǎn)N時，對軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小．用W表示質(zhì)點(diǎn)從P點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中克服摩擦力所做的功．則（ ）

A.W= mgR，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后，繼續(xù)上升一段距離
B.W= mgR，質(zhì)點(diǎn)恰好能到達(dá)Q點(diǎn)
C.質(zhì)點(diǎn)再次經(jīng)過N點(diǎn)時，對N點(diǎn)壓力大于2mg
D.要使質(zhì)點(diǎn)能到達(dá)Q點(diǎn)上方R處，應(yīng)在P點(diǎn)上方2R處釋放質(zhì)點(diǎn)

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