【題目】(2014新課標全國卷,25)如圖,O、A、B為同一豎直平面內(nèi)的三個點,OB沿豎直方向,BOA=60°,OB=OA.將一質(zhì)量為m的小球以一定的初動能自O點水平向右拋出,小球在運動過程中恰好通過A點.使此小球帶電,電荷量為q(q>0),同時加一勻強電場,場強方向與OAB所在平面平行.現(xiàn)從O點以同樣的初動能沿某一方向拋出此帶電小球,該小球通過了A點,到達A點時的動能是初動能的3倍;若該小球從O點以同樣的初動能沿另一方向拋出,恰好通過B點,且到達B點時的動能為初動能的6倍,重力加速度大小為g.求

(1)無電場時,小球到達A點時的動能與初動能的比值;

(2)電場強度的大小和方向.

答案 (1) (2) ,方向與豎直向下成30°夾角

解析 (1)設小球的初速度為v0,初動能為Ek0,從O點運動到A點的時間為t,令OA=d,則OB=d,根據(jù)平拋運動的規(guī)律有

dsin 60°=v0t

dcos 60°=gt2

又有Ek0mv

①②③式得Ek0mgd

設小球到達A點時的動能為EkA,則

EkA=Ek0mgd

④⑤式得

(2)加電場后,小球從O點到A點和B點,高度分別降低了,設電勢能分別減小ΔEpA和ΔEpB,由能量守恒及式得

ΔEpA=3Ek0-Ek0mgd=Ek0

ΔEpB=6Ek0-Ek0mgd=Ek0

在勻強電場中,沿任一直線,電勢的降落是均勻的.設直線OB上的M點與A點等電勢,M與O點的距離為x,如圖,則有


解得x=d.MA為等勢線,電場必與其垂線OC方向平行.設電場方向與豎直向下的方向的夾角為α,由幾何關系可得

α=30°

即電場方向與豎直向下的方向的夾角為30°.

設場強的大小為E,有qEdcos 30°=ΔEpA

④⑦式得E=

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關于向心加速度的說法中正確的是(  )

A. 向心加速度表示做圓周運動的物體速率改變的快慢

B. 向心加速度表示角速度變化的快慢

C. 向心加速度描述線速度方向變化的快慢

D. 勻速圓周運動的向心加速度不變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(2015山東理綜,18)直角坐標系xOy中,M、N兩點位于x軸上,G、H兩點坐標如圖.M、N兩點各固定一負點電荷,一電荷量為Q的正點電荷置于O點時,G點處的電場強度恰好為零.靜電力常量用k表示.若將該正點電荷移到G點,則H點處場強的大小和方向分別為( )

A. ,沿y軸正向 B. ,沿y軸負向

C. ,沿y軸正向 D. ,沿y軸負向

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】半徑為r的豎直光滑圓軌道固定在光滑木板AB中央,置于光滑水平桌面.圓軌道和木板AB的總質(zhì)量為m,木板AB兩端被限定,無法水平移動,可豎直移動.木板AB的右端放置足夠長的木板CD,其表面與木板AB齊平,質(zhì)量為2m.一個質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點)從圓軌道最低點以一定的初速度v0向右運動進入圓軌道,運動一周后回到最低點并向右滑上水平木板AB和CD,最終與木板CD保持相對靜止,滑塊與木板CD間動摩擦因數(shù)為μ,其余摩擦均不計,則:

(1)為保證滑塊能通過圓軌道的最高點,求初速度v0的最小值;

(2)為保證滑塊通過圓軌道的最高點時,木板AB不離開地面,求初速度v0的最大值;

(3)若滑塊恰能通過圓軌道最高點,求滑塊在木板CD上滑動產(chǎn)生的熱量Q.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關于地球同步衛(wèi)星,下列說法中正確的是(

A. 它運行的線速度介于第一和第二宇宙速度之間

B. 它一定在赤道上空運行

C. 周期為 24 小時的衛(wèi)星一定是同步衛(wèi)星

D. 各國發(fā)射的這種衛(wèi)星軌道半徑不一樣大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】我國的神舟十一號載人宇宙飛船與天宮二號對接后繞地球運行的周期約為90min,如果把它繞地球的運動看作是勻速圓周運動,飛船的運動和人造地球同步衛(wèi)星的運動相比,下列判斷正確的是

A. 飛船的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑

B. 飛船的運行速度小于同步衛(wèi)星的運行速度

C. 飛船運行的角速度小于同步衛(wèi)星運行的角速度

D. 飛船運動的向心加速度大于同步衛(wèi)星運動的向心加速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關于物體的運動,下列說法正確的是( )

A. 做曲線運動的物體,其速度一定變化

B. 物體受到的合外力方向變化,一定做曲線運動

C. 物體做曲線運動,其加速度一定變化

D. 物體只要受到垂直于初速度方向的恒力作用,就一定能做勻速圓周運動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩束單色光a、b自空氣射向玻璃,經(jīng)折射后形成復合光束c,則下列說法不正確的是(

A. a光在玻璃中的折射率比b光的大

B. 在玻璃中,a光的光速大于b光的光速

C. 從玻璃射向空氣時,a光的臨界角大于b光的臨界角

D. a光和b光的臨界角均大于

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關于物理知識和運動規(guī)律,說法中正確的是( )

A. 開普勒通過對天體運動的觀察和數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律

B. 物體在變力作用下一定做曲線運動

C. 若物體動能不發(fā)生變化,則物體一定做直線運動

D. 做曲線運動的物體,其速度一定變化

查看答案和解析>>

同步練習冊答案