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(13分)如圖所示,在兩條平行的虛線內存在著寬度為L、場強為E的勻強電場,在與右側虛線相距也為L處有一與電場平行的屏,F有一電荷量為+q、質量為m的帶電粒子(重力不計),以垂直于電場線方向的初速度v0射入電場中,v0方向的延長線與屏的交點為O。試求:

(1)粒子從射入到打到屏上所用的時間;
(2)粒子打到屏上的點P到O點的距離;
(3)粒子在整個運動過程中動能的變化量。

(1)      (2)       (3) 

解析試題分析:(1)根據題意,粒子在垂直于電場線的方向上做勻速直線運動,所以粒子從射入到打到屏上所用的時間t=          3分
(2)設粒子射出電場時沿平行電場線方向的速度為vy
根據牛頓第二定律,粒子在電場中的加速度為:a=             1分
所以vy=a=           1分
所以粒子剛射出電場時的速度方向與初速度方向間夾角的正切值為:
tan α==.         1分
設粒子在電場中的偏轉距離為y,則  y=a=         2分
又s=y+Ltanα,解得:s=        2分
(3)整個運動過程只有電場力做功,根據動能定理:△EK=qEy=         3分
考點:本題考查帶電粒子的運動、運動的分解、動能定理,意在考查學生的綜合分析能力。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示,半徑R=2m的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內,軌道的B端切線水平,且距水平地面高度為h=1.25m,現將一質量m=0.2kg的小滑塊從A點由靜止釋放,滑塊沿圓弧軌道運動至B點以v=5m/s的速度水平飛出(g=10m/s2).

求:(1)小滑塊沿圓弧軌道運動過程中所受摩擦力做的功;
(2)小滑塊著地時的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(18分)如圖,質量m=20kg的物塊(可視為質點),以初速度v0=10m/s滑上靜止在光滑軌道的質量M=30kg、高h=0.8m的小車的左端,當車向右運動了距離d時(即A處)雙方達到共速,F在A處固定一高h=0.8m、寬度不計的障礙物,當車撞到障礙物時被粘住不動,而貨物繼續(xù)在車上滑動,到A處時即做平拋運動,恰好與傾角為53°的光滑斜面相切而沿斜面向下滑動,已知貨物與車間的動摩擦因數μ=0.5。
(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:

(1)車與貨物共同速度的大小v1;
(2)貨物平拋時的水平速度v2;
(3)車的長度L與距離d.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

某游樂場中一種玩具車的運動情況可以簡化為如下模型:豎直平面內有一水平軌道AB與1/4圓弧軌道BC相切于B點,如圖所示。質量m=100kg的滑塊(可視為質點)從水平軌道上的 P 點在水平向右的恒力F的作用下由靜止出發(fā)沿軌道AC運動,恰好能到達軌道的末端C點。已知P點與B點相距L=6m,圓軌道BC的半徑R=3m,滑塊與水平軌道AB間的動摩擦因數μ=0.25,其它摩擦與空氣阻力均忽略不計。(g取10m/s2)求:

(1)恒力F的大小.
(2)滑塊第一次滑回水平軌道時離B點的最大距離
(3)滑塊在水平軌道AB上運動經過的總路程S.

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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,光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交于B、C兩點,在圓心處有一固定的正點電荷,B為AC的中點,C點位于圓周的最低點,F有一質量為m、電荷量為-q、套在桿上的帶負電小球從A點由 靜止開始沿桿下滑。已知重力加速度為g,A點距過C點的水平面的豎直高度為3R,小球滑到B點時的速度大小為。求:

(1)小球滑至C點時的速度的大;
(2)A、B兩點的電勢差;
(3)若以C點作為零電勢點,試確定A點的電勢。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(16分)如圖所示,固定在地面上的光滑圓弧軌道AB、EF,他們的圓心角均為90°,半徑均為R。一質量為m ,上表面長也為R的小車靜止在光滑水平面CD上,小車上表面與軌道AB、EF的末端B、E相切。一質量為m的物體(大小不計)從軌道AB的A點由靜止下滑,由末端B滑上小車,小車在摩擦力的作用下向右運動。當小車右端與壁DE剛接觸時,物體m恰好滑動到小車右端且與小車共速。小車與DE相碰后立即停止運動但不粘連,物體則繼續(xù)滑上圓弧軌道EF,以后又滑下來沖上小車。求:

(1)物體從A點滑到B點時的速率;
(2)物體與小車之間的滑動摩擦力;
(3)水平面CD的長度;
(4)當物體再從軌道EF滑下并滑上小車后,如果小車與壁BC相碰后速度也立即變?yōu)榱,最后物體m停在小車上的Q點,則Q點距小車右端的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

為滿足不同列車間車廂進行重新組合的需要,通常需要將相關的列車通過“駝峰”送入編組場后進行重組(如圖所示),重組后的車廂同一組的分布在同一軌道上,但需要掛接在一起。現有一列火車共有 n節(jié)車廂,需要在編好組的“駝峰”左側逐一撞接在一起。已知各車廂之間間隙均為s0,每節(jié)車廂的質量都相等,現有質量與車廂質量相等、且沒有動力驅動的機車經過“駝峰”以速度v0向第一節(jié)車廂運動,碰撞后通過“詹天佑掛鉤”連接在一起,再共同去撞擊第二節(jié)車廂,直到 n 節(jié)全部掛好。不計車廂在掛接中所受到的阻力及碰撞過程所需的時間,求:

(1)這列火車的掛接結束時速度的大小;
(2)機車帶動第一節(jié)車廂完成整個撞接過程所經歷的時間。
(3)這列火車完成所有車廂掛接后,機車立即開啟動力驅動,功率恒為P,在行駛中的阻力f恒定,經歷時間t達到最大速度,求機車此過程的位移。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(14分)(14分)某同學做了用吹風機吹物體前進的一組實驗,吹風機隨物體一起前進時,讓出氣口與該物體始終保持恒定距離,以確保每次吹風過程中吹風機對物體施加的水平風力保持恒定。設物體A和物體B的質量關系。在水平桌面上畫等距的三條平行于桌子邊緣的直線1、2、3,如圖所示?諝夂妥烂鎸ξ矬w的阻力均忽略不計。

(1)用同一吹風機將物體按上述要求吹動A、B兩物體時,獲得的加速度之比;
(2)用同一吹風機將物體A從第1條線由靜止吹到第2條線,又將物體B從第1條線由靜止吹到第3條線。求這兩次A、B物體獲得的速度之比。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

從地面上以初速度vo="10" m/s豎直向上拋出一質量為m="0.2" kg的小球,若運動過程中小球受到的空氣阻力與其速率成正比關系,球運動的速率隨時間變化規(guī)律如圖所示,t1時刻到達最高點,再落回地面,落地時速率為v1="2" m/s,且落地前球已經做勻速運動。(g="10" m/s2)求:

(1)球從拋出到落地過程中克服空氣阻力所做的功
(2)球拋出瞬間的加速度大小

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