如圖所示，CD左側存在場強大小為E=，方向水平向左的勻強電場，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的光滑絕緣小球，從底邊BC長L，傾角α=53°的直角三角形斜面頂端A點由靜止開始下滑，運動到斜面底端C點后進入一細管內(nèi)（C處為一小段長度可忽略的圓弧，圓管內(nèi)徑略大于小球直徑），恰能到達D點，隨后從D離開后落回到斜面P點，重力加速度為g（sin53°=0.8，cos53°=0.6）．

（1）求DA兩點間的電勢UDA；

（2）求圓管半徑r；

（3）求小球從D點運動到P點的時間t．


考點：  動能定理的應用；向心力；帶電粒子在勻強電場中的運動．

專題：  動能定理的應用專題．

分析：  （1）有電勢差和場強的關系求解

（2）根據(jù)圓周運動的臨界問題和動能定理求解半徑即可

（3）離開圓管后，有小球的受力結合運動學知識求解

解答：  解：（1）有電勢差和場強的關系：u=Ed可知：，

（2）小球恰好經(jīng)過D點，則小球在D點的速度為0，有動能定理可知：mgLtan53°﹣EqL﹣mg2r=0﹣0，解得：r=，

（3）小球離開D點后，水平方向和豎直方向上受力大小相等，大小均為mg，故水平位移為，豎直位移也為x，軌跡與豎直方向夾角為45°，故根據(jù)幾何關系可得：tan53°，帶入數(shù)據(jù)得：tan53°，解得：t=

答：（1）求DA兩點間的電勢UDA為；

（2）求圓管半徑r為；

（3）求小球從D點運動到P點的時間t為．

點評：  針對具體的題目，分清物體的受力及運動過程，合理的采用動能定理以及各個物理量之間的幾何關系．


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，金屬棒ab置于水平放置的金屬導體框架cdef上，棒ab與框架接觸良好．從某一時刻開始，給這個空間施加一個斜向上的勻強磁場，并且磁場均勻減小，ab棒仍靜止，在磁場均勻減小的過程中，關于ab棒受到的摩擦力，下列說法正確的是   (　　)

A．摩擦力大小不變，方向向右

B．摩擦力變大，方向向右

C．摩擦力變大，方向向左

D．摩擦力變小，方向向左

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科目：高中物理 來源： 題型：


下列各圖中，彈性勢能增加的是（）

    A． 如圖（甲），撐桿跳高的運動員上升過程中，桿的彈性勢能

    B． 如圖（乙），人拉長彈簧過程中，彈簧的彈性勢能

    C． 如圖（丙），模型飛機用橡皮筋發(fā)射出去的過程中，橡皮筋的彈性勢能

    D． 如圖（�。�，小球被彈簧向上彈起的過程中，彈簧的彈性勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在兩個固定的等量異種點電荷﹣Q和+Q的連線上，有關于連線中點對稱的a、b兩點．現(xiàn)將另一點電荷﹣q由a靜止釋放，它從a點運動到b點的過程中（）

    A． 先加速運動再減速運動，然后往復運動

    B． 加速度一直增大

    C． 加速度先減小再增大

    D． 電勢能一直增大

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r．當滑動變阻器R的滑片P從右端滑到左端時，發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對值分別為△U1和△U2，下列說法中正確的是（）

A．小燈泡L1、L3變暗，L2變亮 B． 小燈泡L3變暗，L1、L2變亮

C．△U1＞△U2 D． △U1＜△U2

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示的電路中，當滑動變阻器R3的滑動觸頭P向a端移動時（）

    A． 電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大

    B． 電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小

    C． 電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大

    D． 電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小

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科目：高中物理 來源： 題型：


某興趣小組在做“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，通過粗測電阻絲的電阻約為5Ω，為了使測量結果盡量準確，從實驗室找出以下供選擇的器材：

A．電池組（3V，內(nèi)阻約1Ω）

B．電流表A1（0～3A，內(nèi)阻0.012 5Ω）

C．電流表A2（0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）

D．電壓表V1（0～3V，內(nèi)阻4kΩ）

E．電壓表V2（0～15V，內(nèi)阻15kΩ

F．滑動變阻器R1（0～20Ω，允許最大電流1A）

G．滑動變阻器R2（0～2 000Ω，允許最大電流0.3A）

H．開關、導線若干

（1）上述器材中，電流表應選C，電壓表應選D，滑動變阻器應選F（填寫器材前的字母）．

（2）測電阻時，電流表、電壓表、待測電阻Rx在組成測量電路時，應采用電流表外接法，將設計的電路圖畫在圖1虛線框內(nèi)．

（3）若用螺旋測微器測得金屬絲的直徑d的讀數(shù)如圖2，則讀為  mm．

（4）若用L表示金屬絲的長度，d表示直徑，測得電阻為R，請寫出計算金屬絲電阻率的表達式ρ=．

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖a，軌道固定在豎直平面內(nèi)，水平段的DE光滑、EF粗糙，EF段有一豎直擋板，ABCD光滑并與水平段平滑連接，ABC是以O為圓心的圓弧，B為圓弧最高點．物塊P2靜止于E處，物塊P1從D點開始水平向右運動并與P2發(fā)生碰撞，且碰撞時間極短．

已知：P1的質(zhì)量m1=0.5kg，碰撞前后的位移圖象如圖b；P2的質(zhì)量m2=1.8kg，與EF軌道之間的動摩擦因數(shù)μ=，與擋板碰撞時無機械能損失；圓弧半徑為R=m； P1、P2可視為質(zhì)點且運動緊貼軌道；取g=10m/s2．

（1）求P2被碰后獲得的速度大小

（2）P1經(jīng)過B時受到的支持力大小

（3）用L表示擋板與E的水平距離．若P2最終停在了EF段距離E為X的某處，試通過分析與計算，在圖c中作出X﹣L圖線．

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示的電路中，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略，下列說法中正確的是

A.合上開關K接通電路時，A2始終比A1亮

B.合上開關K接通電路時，A1先亮，A2后亮，最后一樣亮

C.斷開開關K切斷電路時，A2先熄滅，A1過一會兒才熄滅

D.斷開開關K切斷電路時，A1和A2都要過一會兒才熄滅

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