10.如圖所示,水平地面上方存在勻強電場,將一質(zhì)量為m,帶電量為-q的小球,從距水平地面h高度處的A點.沿各個方向以速率v拋出,小球落至地面時的速度大小均為2v,其中v=$\sqrt{gh}$.求:
(1)拋出點與落地點間的電勢差;
(2)場強的大小和方向.

分析 (1)從拋出到落地的過程中,根據(jù)動能定理求出電場力做的功,再根據(jù)W=Uq求解電勢差;
(2)先判斷電場強度的方向,在根據(jù)U=Eh求解大。

解答 解:(1)從拋出到落地的過程中,根據(jù)動能定理得:
$mgh+W=\frac{1}{2}m(2v)^{2}-\frac{1}{2}m{v}^{2}$
解得:W=$\frac{1}{2}mgh$
則電勢差U=$\frac{W}{-q}=-\frac{mgh}{2q}$
(2)由題意可知,水平面是勻強電場的等勢面,且電場力做正功,所以場強方向豎直向上,
根據(jù)U=Eh得:
E=$\frac{mg}{2q}$
答:(1)拋出點與落地點間的電勢差為$-\frac{mgh}{2q}$;
(2)場強的大小為$\frac{mg}{2q}$,方向豎直向上.

點評 本題重在建立小球的運動情景,建立運動模型,體會運動過程中遵守的物理規(guī)律,注意電荷是負的,能根據(jù)電場力的方向判斷電場強度的方向,難度適中.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.下列說法正確的是( 。
A.液晶是一種晶體,液晶的光學性質(zhì)隨溫度的變化而變化
B.液晶分子沒有固定的位置,但排列有大致相同的取向
C.生物膜的主要構(gòu)成部分是某些物質(zhì)在水溶液中形成的薄片狀液晶
D.有些物質(zhì)在適當?shù)娜軇┲腥芙鈺r,在一定的濃度范圍內(nèi)具有液晶態(tài)
E.通常棒狀分子、碟狀分子和平板狀分子的物質(zhì)一般不容易具有液晶態(tài)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.在光電效應實驗中,采用極限頻率為νc=5.5×1014Hz鈉陰極,已知普朗克常量h=6.6×10-34 J•s,電子質(zhì)量m=9.1×10-31kg.用頻率ν=7.5×1014Hz的紫光照射鈉陰極產(chǎn)生光電子的( 。
A.動能的數(shù)量級為l0-19JB.速率的數(shù)量級為l08m/s
C.動量的數(shù)量級為l0-27 kg•m/sD.德布羅意波長的數(shù)量級為l0-9m

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.伽利略為了研究自由落體運動的規(guī)律,做了著名的“斜面實驗”,關(guān)于伽利略做“斜面實驗”原因的說法正確的是(  )
A.斜面實驗主要是為了方便測量小球運動的位移和時間
B.斜面實驗主要為了方便測量小球運動的加速度
C.斜面實驗主要為了方便測量小球運動的速度
D.小球在斜面上的運動規(guī)律與自由落體運動規(guī)律相同

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.作物理學發(fā)展過程中.觀測、實驗、假說和邏輯推理等方法都起到了重要作用.下列敘述符合史實的是(  )
A.安培在實驗中首先觀察到電流的磁效應,該效應揭示了電和磁之間存在聯(lián)系
B.奧斯特根據(jù)通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性,拋出分子電流假說
C.法拉第首先在實驗中觀察到,變化的磁場能在閉合線圈中產(chǎn)生感應電流
D.楞次在分析了許多實驗事實后提出,感應電流應具有這樣的方向,即感應電流的磁場總與引起感應電流的磁場方向相反

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖甲所示為“阿特武德機“的示意圖,它是早期測量重力加速度的器械,由英國數(shù)學家和物理學家阿特武德于1784年制成.他將質(zhì)量均為M的重物用繩連接后,放在光滑的輕質(zhì)滑輪上,處于靜止狀態(tài).再在一個重物上附加一質(zhì)量為m的小重物,這時由于小重塊的重力而使系統(tǒng)做初速度為零的勻加速運動,完成一次實驗后,換用不同質(zhì)量的小重物,重復實驗,測出不同m時系統(tǒng)的加速度a.得到多組a、m數(shù)據(jù)后,作出圖象乙.
(1)為了作出圖乙需要直接測量的物理量有AD;
A.小重物的質(zhì)量mB.滑輪的半徑R C.繩子的長度L D.重物移動的距離h及移動這段距離所用的時間t
(2)請推導$\frac{1}{a}$隨$\frac{1}{m}$變化的函數(shù)式$\frac{1}{a}=\frac{2M}{g}•\frac{1}{m}+\frac{1}{g}$;
(3)如圖乙所示,已知該圖象斜率為k,縱軸截距為b,則可求出當?shù)氐闹亓铀俣萭=$\frac{1}$,并可求出重物質(zhì)量M=$\frac{k}{2b}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.有一勻強電場,其電場線與坐標平面xOy平行,以原點O為圓心,R為半徑的圓周上任意一點Q的電勢φ=φ1cosθ+φ2,其中已知量φ1、φ2>0,θ為O、Q兩點連線與x軸間的夾角,如圖所示,該勻強電場的電場強度( 。
A.方向沿x軸負方向,大小為$\frac{{φ}_{1}}{R}$B.方向沿x軸負方向,大小為$\frac{{φ}_{2}}{R}$
C.方向沿y軸正方向,大小為$\frac{{φ}_{1}}{R}$D.方向沿y軸正方向,大小為$\frac{{φ}_{2}}{R}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.一質(zhì)量為M的沙袋用長度為L的輕繩懸掛,沙袋距離水平地面高度為h,一顆質(zhì)量為m的子彈,以某一水平速度射向沙袋,穿出沙袋后落在水平地面上(沙袋的質(zhì)量不變,子彈與沙袋作用的時間極短).測量長子彈落地點到懸掛點的水平距離為x,在子彈穿出沙袋后沙袋的最大擺角為θ,重力加速度為g,求:
(1)子彈射出沙袋瞬間的速度大小v1;
(2)射入沙袋前子彈的速度大小v.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示,水平地面上固定一個光滑的絕緣斜面ABC,斜面的傾角θ=37°.一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小球從O點以初速度v0水平向右拋出,恰好落在光滑斜面頂端,并剛好沿斜面下滑,到達斜面底端C的速度是在頂端A的兩倍,若空間存在方向豎直向下的勻強電場,電場強度的大小E=$\frac{mg}{2q}$,再將小球從O點以一定的速度水平向右拋出,則小球恰好落在光滑斜面底端C點,求此時小球水平拋出的速度.(取sin37°=$\frac{3}{5}$,cos37°=$\frac{4}{5}$)

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