如圖19所示,一帶電量為、質(zhì)量為的小球,從距地面高處以一定的初速度水平拋出,在距拋出點(diǎn)水平距離為處有根管口比小球略大的豎直細(xì)管,管的上口距地面的。為了使小球能無碰撞地通過管子,可在管子上方整個(gè)區(qū)域內(nèi)加一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),求:

 。1)小球的初速度的大。
(2)應(yīng)加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大;
(3)小球落地時(shí)的動(dòng)能。
  ⑵  ⑶
本題涉及到自由落體運(yùn)動(dòng)、勻減速直線運(yùn)動(dòng)等多過程及多種規(guī)律。如運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、牛頓第二定律、動(dòng)能定理等的運(yùn)用,考查學(xué)生對(duì)復(fù)雜過程的綜合分析能力和物理規(guī)律的綜合運(yùn)用能力。
要使小球無碰撞地通過管口,則當(dāng)它到達(dá)管口時(shí),速度方向?yàn)樨Q直向下,
(1)   豎直方向小球做自由落體運(yùn)動(dòng),則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:       
水平方向小球做勻減速運(yùn)動(dòng),減速至0,位移為:             
解得    
(2)水平方向,根據(jù)牛頓第二定律     
又由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式  
解得:             
(3)由動(dòng)能定理得      
解得                     
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(8分)如圖所示,A是能發(fā)射帶電量為+q質(zhì)量為m、初速度不計(jì)的離子源.離子源發(fā)射出的離子首先在豎直加速管B中加速,得到一定速率后進(jìn)入內(nèi)存輻向分布電場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)管C改變速度方向,然后從轉(zhuǎn)移管道D中水平輸出.已知加速管B中的加速電壓為U,偏轉(zhuǎn)管C是中心軸線半徑為R的圓弧管道.設(shè)偏轉(zhuǎn)管C內(nèi)中心軸線對(duì)應(yīng)的圓弧上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)處處相等,離子所受重力不計(jì).求:
(1)帶電粒子剛進(jìn)入偏轉(zhuǎn)管C時(shí)的瞬時(shí)速率;
(2)為確保帶電粒子順利沿圖中虛線進(jìn)入、偏轉(zhuǎn)并輸出,偏轉(zhuǎn)管C內(nèi)中心軸線對(duì)應(yīng)的圓弧上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)E為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,水平面上有一傾角為α=30°的斜面,圖中豎直虛線左側(cè)空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),虛線右側(cè)無電場(chǎng),F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為-q的絕緣小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜面頂端A點(diǎn)以初速度v0水平向右拋出,小球落到斜面上的B點(diǎn),且B點(diǎn)恰好為電場(chǎng)右側(cè)邊界與斜面的交點(diǎn),接著小球與斜面發(fā)生彈性碰撞,當(dāng)小球再次落到斜面上時(shí)恰好打在斜面最底端的C點(diǎn),已知重力加速度為g,勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為,求:斜面總長(zhǎng)度L。(小球與斜面發(fā)生彈性碰撞時(shí),碰撞前后的瞬間速度大小相等,且遵守光的反射定律)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,空間中存在兩條射線OMON,以及沿射線OM方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),已知∠NOMθ,某帶電粒子從射線OM上的某點(diǎn)P垂直于OM入射,僅在電場(chǎng)作用下經(jīng)過射線ON上的Q點(diǎn),若Q點(diǎn)離O點(diǎn)最遠(yuǎn)且OQL,求(1)粒子入射點(diǎn)PO點(diǎn)的距離S。
(2)帶電粒子經(jīng)過電壓U加速后從P點(diǎn)入射,則改變電壓U時(shí),欲使粒子仍然能經(jīng)過Q點(diǎn),試畫出電壓U與勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E之間的關(guān)系。(只定性畫出圖線,無需說明理由)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,長(zhǎng)L="0." 4 m的兩平行金屬板A、B豎直放置,相距d="0." 02 m,兩板間接入恒定電壓為182 V且B板接正極一電子質(zhì)量m="9." 1 kg,電荷量,以m/s的速度緊靠A板向上射入電場(chǎng)中,不計(jì)電子的重力.問電子能否射出電場(chǎng)?若能,計(jì)算在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)距離;若不能,在保持電壓不變的情況下,B板至少平移多少,電子才能射出電場(chǎng)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示為電子顯示儀器(如示波器)的核心部件.如圖所示,左邊部分為加速裝置,陰極產(chǎn)生的熱電子(電荷量為e,質(zhì)量為m)由靜止開始經(jīng)加速電壓μ1加速后,進(jìn)入板長(zhǎng)為l,間距為d,直流電壓為μ2的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域,偏轉(zhuǎn)區(qū)域右側(cè)為熒光屏,電子轟擊熒光屏能夠顯示出光斑P.依據(jù)上述信息,求:
(l)電子離開加速電場(chǎng)時(shí)的速度大;
(2)電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度與進(jìn)入時(shí)速度的夾角的正切值;
(3)若把某時(shí)刻做為計(jì)時(shí)起點(diǎn)t=0,從該時(shí)刻起顯示屏由靜止開始向左做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng),試定量說明光斑在屏上的運(yùn)動(dòng)性質(zhì).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在坐標(biāo)系右側(cè)存在一寬度為、垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B;在左側(cè)存在與y軸正方向成角的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)粒子源能釋放質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,粒子的初速度可以忽略。粒子源在點(diǎn)P(,)時(shí)發(fā)出的粒子恰好垂直磁場(chǎng)邊界EF射出;將粒子源沿直線PO移動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí),所發(fā)出的粒子恰好不能從EF射出。不計(jì)粒子的重力及粒子間相互作用力。求:

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度;
(2)粒子源在Q點(diǎn)時(shí),粒子從發(fā)射到第二次進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,兩平行金屬板豎直放置,左極板接地,中間有小孔,右極板電勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,一個(gè)電子原來靜止在左極板小孔處,不計(jì)電子的重力,下列說法正確的是
A.從t=0時(shí)刻釋放電子,電子始終向右運(yùn)動(dòng),直到打到右極板上
B.從t=0時(shí)刻釋放電子,電子可能在兩板間振動(dòng)
C.從t=T/4時(shí)刻釋放電子,電子可能在兩板間振動(dòng),也可能打到右極板上
D.從t=3T/8時(shí)刻釋放電子,電子必然打到左極板上

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(2011年溫州中學(xué)高三月考)如圖甲所示,在真空中足夠大的絕緣水平地面上,一個(gè)質(zhì)量為m=0.2 kg,帶電荷量為q=+2.0×10-6 C的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài),小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1.從t=0時(shí)刻開始,空間加上一個(gè)如圖乙所示的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向呈周期性變化的電場(chǎng)(取水平向右的方向?yàn)檎较,g取10 m/s2),求:

(1)23秒內(nèi)小物塊的位移大小;
(2)23秒內(nèi)電場(chǎng)力對(duì)小物塊所做的功.

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