15.如圖所示,一空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),該電場(chǎng)的寬度為L(zhǎng)=4m,一個(gè)帶負(fù)電且電荷量大小為q=1×10-3c,質(zhì)量m=1kg的小球,從A點(diǎn)以v0=2m/s的水平速度射入電場(chǎng),從B點(diǎn)射出電場(chǎng).已知?jiǎng)驈?qiáng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=5×103V/m,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)小球射出電場(chǎng)時(shí)的速度大;
(3)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差?

分析 (1)小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),應(yīng)用速度公式可以求出時(shí)間.
(2)小球在豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),應(yīng)用速度公式可以求出豎直分速度,然后求出小球的速度.
(3)根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系求出電勢(shì)差.

解答 解:(1)小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間:t=$\frac{L}{{v}_{0}}$=$\frac{4}{2}$=2s;
(2)小球的豎直加速度:a=$\frac{mg-qE}{m}$=$\frac{1×10-1×1{0}^{-3}×5×1{0}^{3}}{1}$=5m/s2
小球射出電場(chǎng)時(shí):vy=at=5×2=10m/s,
小球射出電場(chǎng)時(shí)的速度大。簐=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{y}^{2}}$=$\sqrt{{2}^{2}+1{0}^{2}}$≈10.2/s;
(3)小球的豎直分位移:y=$\frac{1}{2}$at2=$\frac{1}{2}$×5×22=10m,
A、B間的電勢(shì)差:UAB=Ey=5×103×10=5×104V;
答:(1)小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2s;
(2)小球射出電場(chǎng)時(shí)的速度大小為10.2m/s;
(3)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為5×104V.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間、速度、電勢(shì)差問(wèn)題,小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)、在豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),分析清楚小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是解題的關(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:選擇題

5.遠(yuǎn)距離輸電示意圖如圖所示.設(shè)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速恒定,升、降壓變壓器是理想變壓器.當(dāng)用戶負(fù)載發(fā)生改變時(shí),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.U1、U2、U3、U4、I1、I2、I3、I4 均改變
B.U1、U2、U3、U4、I1、I2、I3、I4 均不變
C.輸送電壓U2不變,故輸電導(dǎo)線損失功率雖增大,但輸電效率不變
D.$\frac{{△{U_4}}}{U_4}=\frac{{△{U_3}}}{U_3}$,$\frac{{△{I_4}}}{I_4}=\frac{{△{I_3}}}{I_3}=\frac{{△{I_1}}}{I_1}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.物體第1s內(nèi)由靜止向右做加速度為1m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng),第2s內(nèi)加速度方向向左,大小不變.以后每隔1s加速度的方向都改變一次,但大小不變,其速度圖象如圖所示,則100s后物體在(  )
A.原位置B.原位置右50mC.原位置左50mD.原位置右0.5m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

3.關(guān)于重力加速度的說(shuō)法中,正確的是(  )
A.在地球上的同一地點(diǎn),一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度大小都相同
B.在地球上的同一地點(diǎn),重力加速度的方向都相同
C.在地球上緯度不同的地方,重力加速度的大小不同
D.地球赤道處的重力加速度比兩極的重力加速度大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

10.如圖是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條測(cè)量小車(chē)勻變速運(yùn)動(dòng)的紙帶,已知每相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間為T(mén),已測(cè)得S1和S2,A、B是紙帶上的兩個(gè)點(diǎn),則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度大小vA=$\frac{3{S}_{1}-2{S}_{2}}{2T}$,小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=$\frac{{S}_{2}-{S}_{1}}{2{T}^{2}}$A、B間的距離sAB=2S1

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

20.行駛速度為v0=30m/s甲、乙兩輛汽車(chē)在高速公路同一車(chē)道通向行駛,甲車(chē)在前,乙車(chē)在后,兩車(chē)相距x0=100m,t=0時(shí)刻甲車(chē)遇緊急情況開(kāi)始制動(dòng)后,甲、乙兩車(chē)的加速度隨時(shí)間變化如圖中甲、乙所示,取運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍?qǐng)判斷兩車(chē)在0~9s內(nèi)會(huì)不會(huì)相撞;若兩車(chē)不相撞,求出兩車(chē)在0~9s內(nèi)何時(shí)相距最近?最近距離是多少?若兩車(chē)相撞,求出從t=0時(shí)刻到兩車(chē)相撞的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.如圖所示,空間中存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),一長(zhǎng)為1m的細(xì)線上端固定于O點(diǎn),下端拴一質(zhì)量為m=$\sqrt{3}$kg、帶電荷量q=1C的小球.現(xiàn)將細(xì)線拉直且水平,由球靜止釋放小球,當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí),小球到達(dá)B點(diǎn)速度恰好為零,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

4.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.第2s內(nèi)與第5 s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向不相同
B.前4s內(nèi)的位移為12m
C.BC段的加速度方向與速度方向相反
D.OA、AB、BC段的加速度大小關(guān)系是aBC>aOA>aAB

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

5.某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)用如圖1所示裝置“探究物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”.

(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流(填“交流”或“直流”)電源的計(jì)時(shí)儀器.
(2)在研究物體中速度與力的關(guān)系時(shí),保持不變的物理量是A.
A.小車(chē)質(zhì)量        B.塑料桶和桶中砝碼的質(zhì)量
(3)實(shí)驗(yàn)中,要使小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于(填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”)塑料桶和桶中砝碼的質(zhì)量,才能認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力等于塑料桶和砝碼的重力.
(4)圖2為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,測(cè)出AB=1.2cm,AC=3.6cm,AD=7.2cm,計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D中,每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)小點(diǎn)未畫(huà)出,則運(yùn)動(dòng)物體的加速度a=1.2m/s2,打B點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)物體的速度vB=0.18m/s.
(5)當(dāng)小車(chē)的質(zhì)量一定時(shí),測(cè)得小車(chē)的加速度a與拉力F的數(shù)據(jù)如下表:
F/N0.200.300.400.500.60
a/(m•s-20.100.230.270.400.49
①根據(jù)表中數(shù)據(jù),在如圖3所示坐標(biāo)系中作出a-F圖象.
②圖線存在截距,其原因是未平衡摩擦力或木板的傾角太小.

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