如圖所示，某空間有一豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E＝1.0×102V/m，一塊足夠大的接地金屬板水平放置在勻強(qiáng)電場中，在金屬板的正上方高度h＝0.80 m的a處有一粒子源，盒內(nèi)粒子以v0＝2.0×102m/s初速度向水平面以下的各個方向均勻放出質(zhì)量為m＝2.0×10－15kg、電荷量為q＝＋10－12C的帶電粒子，粒子最終落在金屬板b上。若不計粒子重力，求：(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(1)粒子源所在處a點(diǎn)的電勢；
(2)帶電粒子打在金屬板上時的動能；
(3)從粒子源射出的粒子打在金屬板上的范圍(所形成的面積)；若使帶電粒子打在金屬板上的范圍減小，可以通過改變哪些物理量來實(shí)現(xiàn)？

（1）80V（2）J（3）S=4.0m2

解析試題分析：
（1）由題意知勻強(qiáng)電場方向向下， b板接地，因此=80V
（2）由動能定理， 解得帶電粒子打在金屬板上時的動能為
J
（3）粒子源射出的粒子打在金屬板上的范圍以粒子水平拋出落點(diǎn)為邊界，設(shè)水平拋出后t時間落到金屬板上，
由平拋運(yùn)動規(guī)律知，，， 
聯(lián)立以上各式，解得=4.0m2 
可以通過減小h或增大E實(shí)現(xiàn)。
考點(diǎn)：電勢 電勢差 動能定理 平拋運(yùn)動規(guī)律

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，傾角為θ＝30°的斜面固定在地面上，物體A與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ＝，輕彈簧下端固定在斜面底端，彈簧處于原長時上端位于B點(diǎn)，開始時物體A到B的距離為L＝1 m，現(xiàn)給A一個沿斜面向下的初速度v0＝2 m/s，使物體A開始沿斜面向下運(yùn)動，物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好被彈回到B點(diǎn)，取g＝10 m/s2(不計空氣阻力)，求：

(1)物體A第一次運(yùn)動到B點(diǎn)時的速度大小．
(2)彈簧的最大壓縮量．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，ABDO是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，AB是半徑為R=15m的1/4圓周軌道，半徑OA處于水平位置，BDO是直徑為15m的半圓軌道，D為BDO軌道的中央。一個小球P從A點(diǎn)的正上方距水平半徑OA高H處自由落下，沿豎直平面內(nèi)的軌道通過D點(diǎn)時對軌道的壓力等于其重力的倍。取g=10m/s2。

（1）H的大��？
（2）試討論此球能否到達(dá)BDO軌道的O點(diǎn)，并說明理由。
（3）小球沿軌道運(yùn)動后再次落到軌道上的速度的大小是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，從A點(diǎn)以v0=4m／s的水平速度拋出一質(zhì)量m=lkg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，當(dāng)物塊運(yùn)動至B點(diǎn)時，恰好沿切線方向進(jìn)入光滑圓弧軌道BC，經(jīng)圓孤軌道后滑上與C點(diǎn)等高、靜止在粗糙水平面的長木板上，圓弧軌道C端切線水平。已知長木板的質(zhì)量M=4kg，A、B兩點(diǎn)距C點(diǎn)的高度分別為H=0．6m、h=0．15m，R=0．75m，物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)μ1=0．5，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0．2。g取10m／s2，求：

(1)小物塊運(yùn)動至B點(diǎn)時的速度大小和方向；
(2)小物塊滑動至C點(diǎn)時，對圓弧軌道C點(diǎn)的壓力；
(3)長木板至少為多長，才能保證小物塊不滑出長木板?

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(12分) 如圖所示，豎直平面內(nèi)的一半徑R＝0.50 m的光滑圓弧槽BCD，B點(diǎn)與圓心O等高，一水平面與圓弧槽相接于D點(diǎn)，質(zhì)量m＝0.10 kg的小球從B點(diǎn)正上方H＝0.95 m高處的A點(diǎn)自由下落，由B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道，從D點(diǎn)飛出后落在水平面上的Q點(diǎn)，DQ間的距離x＝2.4 m，球從D點(diǎn)飛出后的運(yùn)動過程中相對水平面上升的最大高度h＝0.80 m，g取g＝10 m/s2，不計空氣阻力，求：

(1)小球經(jīng)過C點(diǎn)時軌道對它的支持力大小FN；
(2)小球經(jīng)過最高點(diǎn)P的速度大小vP；
(3)D點(diǎn)與圓心O的高度差hOD.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖所示，一根長為1.8m，可繞軸在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動的細(xì)桿AB，兩端分別固定質(zhì)量1kg相等的兩個球，已知OB=0.6m�，F(xiàn)由水平位置自由釋放，求：

（1）輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置時兩球的速度？
（2）輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置時軸O受到桿的力是多大？
（3）求在從A到A’的過程輕桿對A球做的功？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖所示，一質(zhì)量的足夠長木板B靜止于光滑水平面上，B的右邊放有豎直擋板，B的右端距擋板.現(xiàn)有一小物體A（可視為質(zhì)點(diǎn)）質(zhì)量，以初速度從B的左端水平滑上B．已知A與B間的動摩擦因數(shù)，B與豎直擋板的碰撞時間極短，且碰撞時無機(jī)械能損失.求：

（1）B與豎直擋板相碰前的速度是多少？
（2）若題干中的S可以任意改變（S不能為零）大小，要使B第一次碰墻后，AB系統(tǒng)動量為零，S的大小是多少？
（3）若要求B與墻碰撞兩次，B的右端距擋板S應(yīng)該滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，光滑半圓弧絕緣軌道半徑為R，OA為水平半徑，BC為豎直直徑。一質(zhì)量為m且始終帶+q電量的小物塊自A處以某一豎直向下的初速度滑下，進(jìn)入與C點(diǎn)相切的粗糙水平絕緣滑道CM上，在水平滑道上有一輕彈簧，其一端固定在豎直墻上，另一端恰位于滑道的末端C點(diǎn)，此時彈簧處于自然狀態(tài)。物塊運(yùn)動過程中彈簧最大彈性勢能為ＥＰ，物塊被彈簧反彈后恰能通過B點(diǎn)。己知物塊與水平滑道間的動摩擦因數(shù)為μ，直徑BC右側(cè)所處的空間（包括BC邊界）有豎直向上的勻強(qiáng)電場，且電場力為重力的一半。求：

(1) 彈簧的最大壓縮量d；
(2) 物塊從A處開始下滑時的初速度v0．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在豎直平面內(nèi)，AB為水平放置的絕緣粗糙軌道，CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道，AB與CD通過四分之一絕緣光滑圓弧形軌道平滑連接，圓弧的圓心為O，半徑R＝0.50 m，軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)的大小E＝1.0×104 N/C，現(xiàn)有質(zhì)量m＝0.20 kg，電荷量q＝8.0×10－4 C的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn))，從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動，已知sAB＝1.0 m，帶電體與軌道AB、CD間的動摩擦因數(shù)均為0.5.假定帶電體與軌道之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等．求：(g＝10 m/s2)
 
(1)帶電體運(yùn)動到圓弧形軌道C點(diǎn)時的速度；
(2)帶電體最終停在何處．

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