【題目】靜電噴漆技術(shù)具有效率高,浪費少,質(zhì)量好,有利于工人健康等優(yōu)點,其裝置如圖所示.A、B為兩塊平行金屬板,間距d0.4 m,兩板間有方向由B指向A,大小為E1×103 N/C的勻強電場.在A板的中央放置一個安全接地的靜電油漆噴槍P,油漆噴槍的半圓形噴嘴可向各個方向均勻地噴出帶電油漆微粒,油漆微粒的初速度大小均為v02 m/s,質(zhì)量m5×10-15 kg、帶電量為q=-2×10-16C.微粒的重力和所受空氣阻力均不計,油漆微粒最后都落在金屬板B上.試求:

1)微粒打在B板上的動能;

2)微粒到達B板所需的最短時間;

3)微粒最后落在B板上所形成的圖形及面積的大小.

【答案】(1) ;(2) ;(3)圓面積:

【解析】試題分析:(1)每個微粒在電場中都只受豎直向下的電場作用,且電場力做功與路徑無關(guān),只與初末位置的電勢差有關(guān),根據(jù)動能定理得:

解得:微粒打在B板上的動能為

2)由題設(shè)知,微粒初速度方向垂直于極板時,到達B板時間最短,設(shè)到達B板時速度為,則有

解得:

在垂直于極板方向上,微粒做初速度為的勻加速直線運動,由運動學(xué)公式知:

解得:

3)初速度大小相等沿水平方向的所有帶電微粒都做類平拋運動,其它帶電微粒做類斜下拋運動,所以微粒落在B板上所形成的圖形是圓形,且最大半徑R為類平拋運動的水平射程。設(shè)帶電微粒的加速度大小為a,根據(jù)牛頓第二定律得:

解得:

根據(jù)運動學(xué)規(guī)律得:

聯(lián)立解得:

所以微粒最后落在B板上所形成的圓面積為:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個豎直圓弧軌道固定在同一水平地面上,半徑R相同,左側(cè)軌道由金屬凹槽制成,右側(cè)軌道由金屬圓管制成,且均可視為光滑。在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球AB由靜止釋放,小球距離地面的高度分別為hA hB,下列說法正確的是( )

A. 若使小球A沿軌道運動并且從最高點飛出,釋放的最小高度為

B. 若使小球B沿軌道運動并且從最高點飛出,釋放的最小高度為

C. 適當(dāng)調(diào)整hB,可使B球從軌道最高點飛出后,恰好落在軌道右端口處

D. 適當(dāng)調(diào)整hA,可使A球從軌道最高點飛出后,恰好落在軌道右端口處

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為m=1kg的物體置于傾角為θ=30°的固定且足夠長的光滑斜面上,對物體施以平行于斜面向上的拉力F,t1=5s時撤去拉力,物體撤去拉力前運動的v﹣t圖象如圖乙所示.試求:(g取10m/s2

(1)拉力F的大小
(2)物體在11s內(nèi)的位移.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】林強坐在行駛的公共汽車上,認(rèn)為司機是靜止的,他選擇的參考系是(

A. 地面 B. 路邊的樹木

C. 林強乘坐的汽車 D. 反向行駛的車輛

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物體做曲線運動的條件為(  )

A.物體運動的初速度不為零

B.物體所受的合外力為變力

C.物體所受的合外力的方向與速度的方向在同一條直線上

D.物體所受的合外力的方向與速度的方向不在同一條直線上

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,彈簧左端固定,右端自由伸長到O點并系住質(zhì)量為m的物體,現(xiàn)將彈簧壓縮到A點,然后釋放,物體可以一直運動到B點。如果物體受到的阻力恒定,則( )

A. 物體從AO一直做加速運動

B. 物體運動到O點時,所受合力為零

C. 物體從AO先加速后減速,從OB做減速運動

D. 物體從AO的過程中,加速度逐漸減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于力的說法中,正確的是(

A. 只有相互接觸的物體才可能產(chǎn)生力的作用 B. 力的作用效果一定是使物體運動

C. 力不能離開物體而獨立存在 D. 只要有一個物體就能產(chǎn)生力的作用

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖1所示,用碰撞實驗器可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系:

先安裝好實驗裝置,在地上鋪一張白紙,白紙上鋪放復(fù)寫紙,記下重垂線所指的位置O。接下來的實驗步驟如下:

步驟1:不放小球2,讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下,并落在地面上。重復(fù)多次,用盡可能小的圓,把小球的所有落點圈在里面,其圓心就是小球落點的平均位置;

步驟2:把小球2放在斜槽前端邊緣位置B,讓小球1A點由靜止?jié)L下,使它們碰撞,重復(fù)多次,并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點的平均位置;

步驟3:用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置M、PNO點的距離,即線段OM、OP、ON的長度。

1對于上述實驗操作,下列說法正確的是________

A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下

B.斜槽軌道必須光滑

C.斜槽軌道末端必須水平

D.小球1質(zhì)量應(yīng)大于小球2的質(zhì)量

2上述實驗除需測量線段OM、OPON的長度外,還需要測量的物理量有________。

AAB兩點間的高度差h1

BB點離地面的高度h2

C.小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2

D.小球1和小球2的半徑r

3當(dāng)所測物理量滿足表達式__________________________(用所測物理量的字母表示)時,即說明兩球碰撞遵守動量守恒定律。如果還滿足表達式_______________________(用所測物理量的字母表示)時,即說明兩球碰撞時無機械能損失。

4完成上述實驗后,某實驗小組對上述裝置進行了改造,如圖2所示。在水平槽末端與水平地面間放置了一個斜面,斜面的頂點與水平槽等高且無縫連接。使小球1仍從斜槽上A點由靜止?jié)L下,重復(fù)實驗步驟12的操作,得到兩球落在斜面上的平均落點M′、P′、N′。用刻度尺測量斜面頂點到M′、P′、N′三點的距離分別為 、 。則驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達式為________________________________(用所測物理量的字母表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一根長度為L的直導(dǎo)體棒中通以大小為I的電流,靜止放在導(dǎo)軌上,垂直于導(dǎo)體棒的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,B的方向與豎直方向成θ角。下列說法中正確:

A. 導(dǎo)體棒受到磁場力大小為BIL

B. 導(dǎo)體棒對軌道壓力大小為mgBILcosθ

C. 導(dǎo)體棒受到導(dǎo)軌摩擦力為μ(mgBILsinθ)

D. 導(dǎo)體棒受到導(dǎo)軌摩擦力為BILcosθ

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