【題目】電場拋射裝置如圖所示。兩正對平行金屬板 A、 B 豎直放置,相距為 d,兩板間固定一內(nèi)壁光滑的絕緣細直管 CD,細管與水平面的夾角為 37° ,與金屬板夾角 53° 。一質(zhì)量為 m、帶電量為 q 的小球(半徑略小于細管半徑)從管口 C 處無初速釋放,經(jīng)板間電場加速后從另一管口 D 射出,恰好水平進入到與細管處在同一豎直平面的四分之三圓弧軌道的最低點 M, M 點與 C 點的高度差也為d。重力加速度為 g, sin37°=0.6, cos37°=0.8。求:

(1)小球從管口 D 運動到 M 點所用的時間

(2)電場力對小球做功多少

(3)若小球在圓弧軌道上運動的過程中始終不脫離軌道,求圓弧軌道的半徑的取值范圍

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

(1)小球從D到M的運動相當于從M到D的平拋運動,豎直方向上下落的高度為

得:t=

(2)小球在D點時,豎直方向有

小球在M點的速度大小為:

小球從C到M,根據(jù)動能定理得:

解得:

(3)不脫離軌道分兩種情況討論:

①小球能過最高點N,則:

解得

②小球未到達圓心等高處速度已經(jīng)減為零,則

解得

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了探究質(zhì)量一定時加速度與力的關系,小明同學設計了如圖所示的實驗裝置,跨過動滑輪的輕質(zhì)雙線平行于水平桌面。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量,m為砂和砂桶的總質(zhì)量(滑輪摩擦及質(zhì)量不計)。小明改變m的質(zhì)量,記錄了幾組數(shù)據(jù).

(1)以彈簧示數(shù)F0的二倍,F=2F0為橫坐標,以加速度a為縱坐標,畫出的aF圖象如圖所示,則可能正確的是_______________.

(2)根據(jù)你選擇的圖像結果,分析小明實驗的疏漏之處是_______________________.

(3)小明改正疏漏之后,重新實驗并得到一條如圖所示的紙帶,已知打點計時器的交流電頻率為50Hz. 由該紙帶可求得小車的加速度a_____m/s2.(結果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,兩根互相平行的長直導線過紙面上的M、N兩點,且與直面垂直,導線中通有大小相等、方向相反的電流。a、o、b在M、N的連線上,o為MN的中點,c、d位于MN的中垂線上,且a、b、c、d到o點的距離均相等。關于以上幾點處的磁場,下列說法正確的是

A.o點處的磁感應強度為零

B.a、b兩點處的磁感應強度大小相等,方向相反

C.c、d兩點處的磁感應強度大小相等,方向相同

D.a、c兩點處磁感應強度的方向不同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平面上有一塊木板,質(zhì)量M4.0 kg,它與水平面間的動摩擦因數(shù)μ10.10.在木板的最左端有一個小滑塊(可視為質(zhì)點),質(zhì)量m2.0 kg.小滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ20.50.開始時它們都處于靜止狀態(tài).某時刻起對小滑塊施加一個水平向右的恒力F18 N,此后小滑塊將相對木板滑動,1.0 s后撤去該力.

(1)求小滑塊在木板上滑行時,木板加速度a的大。

(2)若要使小滑塊不離開木板,求木板的長度L應滿足的條件.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用伏安法測量某電阻Rx的阻值,現(xiàn)有器材如下

①待測電阻Rx:范圍在5—8Ω,額定功率為1W;

②電流表A1:量程0—0.6A(內(nèi)阻0.2Ω)

③電流表A2:量程0—3A(內(nèi)阻0.05Ω)

④電壓表V1:量程0—3V(內(nèi)阻3kΩ)

⑤電壓表V2:量程0—15V(內(nèi)阻15KΩ)

⑥滑動變阻器R:0—100Ω

⑦電源:電動勢12V,內(nèi)阻忽略不計

⑧導線,開關

為了較準確地測量,并保證器材安全,電流表應選________,電壓表應選________,并在虛線框中畫出電路圖________。(儀表請?zhí)顚憯?shù)字序號,其他答案不給分)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在長為 l=57cm 的一端封閉、另一端開口向上的豎直玻璃管內(nèi),用 4cm 高的水銀柱封閉著 51cm 長的理想氣體,管內(nèi)外氣體的溫度均為 33℃。現(xiàn)將水銀緩慢注入管中,直到水銀面與管口相平,此時管中氣體的壓強為多少?新注入水銀柱的高度為多少?(大氣壓強為 P0=76cmHg)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】光滑水平地面上有兩個靜止的小物塊ab,a的質(zhì)量為m,b的質(zhì)量M可以取不同的數(shù)值,F(xiàn)使a以某一速度向b運動,此后ab發(fā)生彈性碰撞,則( )

A. M=m時,碰撞后b的速度最大

B. M=m時,碰撞后b的動能最大

C. M>m時,若M越小,碰撞后b的速度越小

D. M<m時,若M越大,碰撞后b的動量越小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個物體AB通過輕繩相連,繩與滑輪間的摩擦可忽略不計。開始系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),各段輕繩均在豎直方向上,已知物體B的質(zhì)量為m,重力加速度為g,F(xiàn)對物體B施加一豎直向下、大小為mg的恒力F。下列說法中正確的是( )

A. 物體A和動滑輪的總質(zhì)量為2m

B. 施加外力后,物體B的加速度大小為g

C. 施加外力后,物體B的加速度大小為g

D. 系統(tǒng)加速過程中,輕繩的張力大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是驗證力的合成的平行四邊形定則實驗示意圖。將橡皮條的一端固定于A點,圖甲表示在兩個拉力F1、F2的共同作用下,將橡皮條的結點拉長到O點;圖乙表示準備用一個拉力F拉橡皮條,圖丙是在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的力的合成圖示。

(1)有關此實驗,下列敘述正確的是________(填正確答案標號)。

A.在進行圖甲的實驗操作時,F1、F2的夾角越大越好

B.在進行圖乙的實驗操作時,必須將橡皮條的結點拉到O

C.拉力的方向應與紙面平行,彈簧及鉤子不與彈簧測力計的外殼及紙面接觸,產(chǎn)生摩擦

D.在進行圖甲的實驗操作時,保證O點的位置不變,F1變大時,F2一定變小

(2)圖丙中F是以F1、F2為鄰邊構成的平行四邊形的對角線,一定沿AO方向的是________(F或者F′”)。

(3)若在圖甲中,F1、F2夾角小于90,現(xiàn)保持O點位置不變,拉力F2方向不變,增大F1F2的夾角,將F1緩慢轉至水平方向的過程中,兩彈簧秤示數(shù)大小變化為F1__________,F2___________。

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