如圖所示，光滑絕緣的正方形水平桌面邊長為d=0.48m，離地高度h=1.25m．桌面上存在一水平向左的勻強(qiáng)電場（其余位置均無電場），電場強(qiáng)度E=1×104N/C．在水平桌面上某一位置P處有一質(zhì)量m=0.01kg，電量q=1×10-6C的帶正電小球以初速v0=1m/s向右運(yùn)動．空氣阻力忽略不計(jì)，重力加速度g=10m/s2
（1）求小球在桌面上運(yùn)動時(shí)的加速度；
（2）P處距右端桌面多遠(yuǎn)時(shí)，小球從開始運(yùn)動到最終落地的水平距離最大，并求出該最大水平距離．

解：（1）對小球受力分析，受到重力、支持力和電場力，重力和支持力平衡，根據(jù)牛頓第二定律，有
方向：水平向左
（2）球先向右減速，假設(shè)桌面足夠長，減為零的過程，有
=0.5m，大于桌面邊長，故小球一直減速；
設(shè)球到桌面右邊的距離為x1，球離開桌面后作平拋運(yùn)動的水平距離為x2，則x總=x1+x2
由v2-v02=-2ax1
代入得 v==
設(shè)平拋運(yùn)動的時(shí)間為t，根據(jù)平拋運(yùn)動的分位移公式，有

代入得t=0.5s
水平方向，有

故
令則
故，當(dāng)即時(shí)，水平距離最大
最大值為：
即距桌面右端m處放入，有最大水平距離為m．
分析：（1）對小球受力分析，受到重力、支持力和電場力，根據(jù)牛頓第二定律列式求加速度即可；
（2）先假設(shè)桌面足夠長，計(jì)算出速度減為零需要的減速距離，判斷出小球只能從右側(cè)滾下，然后根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求出平拋的初速度，再結(jié)合平拋運(yùn)動的知識求得射程的一般表達(dá)式，得到初末位置的水平距離，根據(jù)數(shù)學(xué)知識得到最大值．
點(diǎn)評：本題關(guān)鍵根據(jù)牛頓第二定律求出加速度后，結(jié)合平拋運(yùn)動的分位移公式得出初末位置的水平距離表達(dá)式，最后根據(jù)數(shù)學(xué)知識求極大值．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形，固定在豎直平面內(nèi)，管口B、C的連線是水平直徑．現(xiàn)有一帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從B點(diǎn)正上方的A點(diǎn)自由下落，A、B兩點(diǎn)間距離為4R．從小球進(jìn)入管口開始，整個(gè)空間突然加上一個(gè)勻強(qiáng)電場，電場力在豎直向上的分力大小與重力大小相等，結(jié)果小球從管口C處脫離圓管后，其運(yùn)動軌跡最后經(jīng)過A點(diǎn)．設(shè)小球運(yùn)動過程中帶電量沒有改變，重力加速度為g．求：
（1）小球到達(dá)B點(diǎn)的速度大小；
（2）小球受到的電場力的大小和方向；
（3）小球經(jīng)過管口C處時(shí)對圓管壁的壓力．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形，固定在豎直面內(nèi)，管口B，C的連線水平．質(zhì)量為m的帶正電小球從B點(diǎn)正上方的A點(diǎn)自由下落A，B兩點(diǎn)間距離為4R．從小球（小球直徑小于細(xì)圓管直徑）進(jìn)人管口開始，整個(gè)空間中突然加上一個(gè)斜向左上方的勻強(qiáng)電場，小球所受電場力在豎直方向上的分力方向向上，大小與重力相等，結(jié)果小球從管口 C處離開圓管后，又能經(jīng)過A點(diǎn)．設(shè)小球運(yùn)動過程中電荷量沒有改變，重力加速度為g，求：
（1）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大�。�
（2）小球受到的電場力大��；
（3）小球經(jīng)過管口C處時(shí)對圓管壁的壓力．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，光滑絕緣的水平面上方，左邊有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，右邊有豎直向上的勻強(qiáng)電場．質(zhì)量為m，帶電量為q（正電）的點(diǎn)電荷 a，以水平向右的初速度v沿水平面進(jìn)入勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，恰好都不脫離水平面．在勻強(qiáng)電場中用絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的不帶電的小球b（可視為質(zhì)點(diǎn)），小球處于靜止且對水平面無壓力．點(diǎn)電荷a進(jìn)入勻強(qiáng)電場后與小球b正碰并粘在一起，恰好能繞懸掛點(diǎn)O在勻強(qiáng)電場中做豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動．（重力加速度為g）求：
（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（2）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E；
（3）絕緣細(xì)線的長度l．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，光滑絕緣的水平面內(nèi)有豎直方向的寬度為d的勻強(qiáng)磁場區(qū)，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．正方形金屬線框abcd邊長為L（L＜d），質(zhì)量為m，現(xiàn)對線框施加垂直于ab邊的水平恒力F使線框從磁場左側(cè)距磁場S處由靜止開始運(yùn)動，如果ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度為v0，cd邊剛穿出磁場時(shí)的速度也為v0，則從ab邊剛進(jìn)入磁場到cd邊剛穿出磁場的整個(gè)過程（　�。�
A、線框有一階段在做勻加速運(yùn)動B、線框ab邊在剛進(jìn)入磁場時(shí)可能做加速運(yùn)動C、線框ab邊在剛穿出磁場時(shí)一定是先做減速運(yùn)動D、線框中產(chǎn)生的熱量為F（d+S+L）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，光滑絕緣的斜面傾角為37°，一帶電量為+q的小物體質(zhì)量為m，置于斜面上，當(dāng)沿水平方向加一如圖所示的勻強(qiáng)電場時(shí)，小物體恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，從某時(shí)刻開始，電場強(qiáng)度突然減為原來的
12
，求：
（1）原來電場強(qiáng)度的大小
（2）當(dāng)電場強(qiáng)度減小后物體沿斜面下滑距離為L時(shí)的動能．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案