9.一個(gè)帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物體放在絕緣斜面上的A點(diǎn),它與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,斜面與水平面的夾角為α整個(gè)裝置放在水平向右的勻強(qiáng)電場中,如圖所示,當(dāng)小物塊獲得沿斜面向上的初速度它與斜面向上的初速度V0后,開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng).求:
(1)要使小物塊能夠沿斜面通過距A點(diǎn)x遠(yuǎn)處的B點(diǎn),勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)的最大值是多少?
(2)在第(1)的條件下,小物塊通過 B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是多少?

分析 (1)對物體受力分析,物體剛好能沿斜面運(yùn)動(dòng)而不離開斜面時(shí)電場強(qiáng)度最大
(2)根據(jù)動(dòng)能定理求的到達(dá)B點(diǎn)的動(dòng)能

解答 解:對物體受力分析,要使物體能通過B點(diǎn),則垂直于斜面方向上應(yīng)滿足mgcosα≥qEsinα
解得E$≤\frac{mg}{qtanα}$,故電場強(qiáng)度最大為E=$\frac{mg}{qtanα}$
(2)由動(dòng)能定理可得$mgsinα•x+qEcosα•x={E}_{k}-\frac{1}{2}{mv}_{0}^{2}$
解得${E}_{k}=\frac{1}{2}{mv}_{0}^{2}+\frac{mgx}{sinα}$
答:(1)要使小物塊能夠沿斜面通過距A點(diǎn)x遠(yuǎn)處的B點(diǎn),勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)的最大值是$\frac{mg}{qtanα}$
(2)在第(1)的條件下,小物塊通過 B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是$\frac{1}{2}{mv}_{0}^{2}+\frac{mgx}{sinα}$

點(diǎn)評 本題主要考查了受力分析和動(dòng)能定理,關(guān)鍵是抓住電場最大的臨界條件即對斜面剛好無壓力即可

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.某同學(xué)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究外力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系.
(1)實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)讓小車從靜止開始運(yùn)動(dòng)一段位移,利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量小車的速度v和位移s,讀取了彈簧測力計(jì)的示數(shù)T,還測得了小車的質(zhì)量M,沙桶的質(zhì)量m,則細(xì)線對車做的功可以用W=Ts來計(jì)算.
(2)實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)改變拉力,仍讓小車從靜止開始運(yùn)動(dòng),保持位移一定,測得W與v對應(yīng)的多組數(shù)據(jù),得到如圖2所示的W-υ2關(guān)系圖象,但與預(yù)期的過原點(diǎn)直線不符,經(jīng)檢查測量、計(jì)算與作圖均無誤.你認(rèn)為主要原因是小車受到了阻力;實(shí)驗(yàn)操作中改進(jìn)的具體措施是將平板適當(dāng)墊高平衡摩擦力.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.在平面直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)存在一有界勻強(qiáng)磁場,該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.1T,方向垂直于xOy平面向里,在坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一正離子放射源,放射出的正離子的比荷都為$\frac{q}{m}$=1×106C/kg,且速度方向與磁場方向垂直.若各離子間的相互作用和離子的重力都可以忽略不計(jì).
(1)如圖甲所示,若第一象限存在直角三角形AOC的有界磁場,∠OAC=30°,AO邊的長度l=0.3m,正離子從O點(diǎn)沿x軸正方向以某一速度射入,要使離子恰好能從AC邊射出,求離子的速度大小及離子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.
(2)如圖乙所示,若第一象限存在一未知位置的有界勻強(qiáng)磁場,正離子放射源放射出不同速度的離子,所有正離子入射磁場的方向均沿x軸正方向,且最大速度vm=4.0×104m/s,為保證所有離子離開磁場的時(shí)候,速度方向都沿y軸正方向,試求磁場的最小面積,并在圖乙中畫出它的形狀.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

17.在把電流表改裝成電壓表的實(shí)驗(yàn)中,把量程Ig=300μA,內(nèi)阻約為100Ω的電流表G改裝成電壓表.

(1)采用如圖所示的電路測電流表G的內(nèi)阻Rg,可選用器材有:
A.電阻箱:最大阻值為999.9Ω;
B.電阻箱:最大阻值為99999.9Ω;
C.滑動(dòng)變阻器:最大阻值為200Ω;
D.滑動(dòng)變阻器,最大阻值為2kΩ;
E.電源,電動(dòng)勢約為2V,內(nèi)阻很。
F.電源,電動(dòng)勢約為6V,內(nèi)阻很。
G.開關(guān)、導(dǎo)線若干?
為提高測量精度,在上述可供選擇的器材中,可變電阻R1應(yīng)該選擇B;可變電阻R2應(yīng)該選擇A;電源E應(yīng)該選擇F.(填入選用器材的字母代號)
(2)測電流表G內(nèi)阻Rg的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
a.連接電路,將可變電阻R1調(diào)到最大;
b.?dāng)嚅_S2,閉合S1,調(diào)節(jié)可變電阻R1使電流表G滿偏;
c.閉合S2,調(diào)節(jié)可變電阻R2使電流表G半偏,此時(shí)可以認(rèn)為電流表G的內(nèi)阻Rg=R2
設(shè)電流表G內(nèi)阻Rg的測量值為R,真實(shí)值為R,則R小于R?(填“大于”、“小于”或“相等”) 
(3)若測得Rg=105.0Ω,現(xiàn)串聯(lián)一個(gè)9895.0Ω的電阻將它改裝成電壓表,用它來測量電壓,電流表表盤指針位置如圖所示,則此時(shí)所測量的電壓的值應(yīng)是2.30V.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.一質(zhì)點(diǎn)以較大的速度開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過某一段時(shí)間通過的位移為x1,在緊接著的又一段相等時(shí)間內(nèi)通過的位移為x2,此時(shí),該質(zhì)點(diǎn)仍然在運(yùn)動(dòng).
(1)求到該質(zhì)點(diǎn)剛好靜止時(shí),還須經(jīng)過的位移.
(2)假若設(shè)質(zhì)點(diǎn)分別經(jīng)過x1、x2兩段位移的時(shí)間均為t,且質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過x2后到靜止的時(shí)間也為t,求x1:x2的值.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖所示,用與水平成θ角的拉力F作用在物塊上,物塊沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng).已知地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,物塊的質(zhì)量為m,求拉力的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.以下說法中正確的是(  )
A.質(zhì)點(diǎn)一定是體積和質(zhì)量極小的物體
B.速度不變的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.物體的位移為零時(shí),它的速度一定為零
D.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,t秒內(nèi)通過的路程與位移的大小一定相等

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.為了測量某電池的電動(dòng)勢E(約3V)和內(nèi)阻r(約5Ω),可供選擇的器材如下:
A.電流表G1(2mA 100Ω)
B.電流表G2(1mA 內(nèi)阻未知)
C.電阻箱R1(0~999.9Ω)
D.電阻箱R2(0~9 999Ω)
E.滑動(dòng)變阻器R3(0~10Ω 1A)
F.滑動(dòng)變阻器R4(0~1 000Ω 10mA)
G.定值電阻R0(800Ω 0.1A)
H.待測電池
I.導(dǎo)線、電鍵若干
在現(xiàn)有器材的條件下,測量該電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,采用如圖所示的電路,圖中滑動(dòng)變阻器①應(yīng)該選E,電阻箱②選D(均填寫器材代號).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.把一個(gè)大小為5N的力分解為兩個(gè)互相垂直的力,其中一個(gè)分力的大小為4N,用作圖法在下列方框內(nèi)作出另一個(gè)分力的大小3N.

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