(10分)如圖所示,空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng). 在豎直平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系,在坐標(biāo)系的一象限內(nèi)固定絕緣光滑的半徑為的1/4圓周軌道,軌道的兩端在坐標(biāo)軸上。質(zhì)量為的帶正電的小球從軌道的端由靜止開始滾下,已知重力為電場(chǎng)力的2倍,

求:(1)小球在軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(2)小球脫離點(diǎn)后開始計(jì)時(shí),經(jīng)過多長時(shí)間小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的正下方?并求出此時(shí)小球距的豎直高度是多大?
(1)2mg   (2)   8R

試題分析:(1) 小球從釋放到運(yùn)動(dòng)至軌道最低點(diǎn)的過程中,由動(dòng)能定理得:
 (2分),
在軌道最低點(diǎn)時(shí),有: (2分)
聯(lián)立上述各式得:(1分),(1分)
(2)小球的運(yùn)動(dòng),在豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng),水平方向是往返運(yùn)動(dòng)。
由運(yùn)動(dòng)的分解可知,當(dāng)水平速度變?yōu)榱銜r(shí),有:
(1分)   得:(1分)
設(shè)經(jīng)歷運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的正下方,則:  (1分)
在豎直方向上,有: (1分)
點(diǎn)評(píng):此題較難。解決此類問題只需要把電場(chǎng)力看成一個(gè)普通的恒力分析就行了;分析問題時(shí)一定要弄清物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,是什么運(yùn)動(dòng)。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,有三個(gè)質(zhì)量相等、分別帶正電、負(fù)電和不帶電的粒子從兩水平放置的金屬板左側(cè)中央以相同水平初速度先后射入電場(chǎng)中,最后分別打在正極板A、B、C 處,則:(     )
A.三種粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同  
B.三種粒子到達(dá)正極板時(shí)動(dòng)能
C.三種粒子在電場(chǎng)中的加速度為
D.落在C 處的粒子帶負(fù)電,落在B 處的粒子不帶電,落在A 處粒子帶正電

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

一束初速度不計(jì)的電子流在經(jīng)U =5000V的加速電壓加速后,在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖所示,若板間距離d =1.0cm,板長L =5.0cm,則

(1)要使電子能從平行板間飛出,兩個(gè)極板上最多能加多大電壓?
(2)若在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)右側(cè)距極板右邊緣X ="2.5" cm處放置一半徑0.5 cm的光屏(中線過光屏中心且與光屏垂直),要使電子能從平行板間飛出,且打到光屏上,則兩個(gè)極板上最多能加多大電壓?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,平行線代表電場(chǎng)線,但未標(biāo)明方向,一個(gè)帶正電、電荷量為10-6C的粒子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用,當(dāng)它從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減少了10-5J。已知A點(diǎn)的電勢(shì)為-10 V,則以下判斷正確的是
A.粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖虛線l所示
B.粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖虛線2所示
C.B點(diǎn)電勢(shì)為零
D.B點(diǎn)電勢(shì)為-20V

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一平行板電容器中存在勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)沿豎直方向。兩個(gè)比荷(即粒子的電荷量與質(zhì)量之比)不同帶正電的粒子K和P,速度關(guān)系為V­K=2Vp,粒子均從電容器的A點(diǎn)水平射入兩平行板之間, 測(cè)得K和P與平行板的撞擊點(diǎn)到入射點(diǎn)之間的水平距離之比為1:2。如圖,若不計(jì)粒子的重力,則K和P的比荷之比是

A.1:4              B.4:1          C.1:16   D.16:1 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示電子射線管.陰極K發(fā)射電子,陽極P和陰極K間 加上電壓后電子被加速。A、B是偏向板,使飛進(jìn)的電子偏離.若已知P、K間所加電壓UPK=2.5×103V,兩極板長度L=6.0×10-2m,板間距離d=3.6×10-2m,所加電壓UAB=1000V,R=3×10-2m, 電子質(zhì)量me=9.1×10-31kg,電子的電荷量e=-1.6×10-19C。設(shè)從陰極出來的電子速度為0,不計(jì)重力。 試問:
(1)電子通過陽極P板的速度υ0是多少? (2分)
(2)電子通過偏轉(zhuǎn)電極時(shí)具有動(dòng)能Ek是多少?(3分)
(3)電子過偏轉(zhuǎn)電極后到達(dá)距離偏轉(zhuǎn)電極R=3×10-2m熒光屏上O′點(diǎn),此點(diǎn)偏離入射方向的距離y是多少?(5分)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一電子以初速度v0沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向射入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,現(xiàn)減小兩板間的電壓,則電子穿越兩平行板所需的時(shí)間(  )  
A.與電壓無關(guān)
B.隨電壓的減小而增大
C.隨電壓的減小而減小
D.隨兩板間距離的增大而減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖18所示,在xOy平面上第Ⅰ象限內(nèi)有平行于y軸 的有界勻強(qiáng)電場(chǎng),方向如圖所示.y軸上一點(diǎn)P的坐標(biāo)為(0,y0),有一電子以垂直于y軸的初速度v0從P點(diǎn)垂直射入電場(chǎng)中,當(dāng)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E1時(shí),電子從A點(diǎn)射出,A點(diǎn)坐標(biāo)為(xA,0),當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)為E2時(shí),電子從B點(diǎn)射出,B點(diǎn)坐標(biāo)為(xB,0).已知電子的電荷量為e,質(zhì)量為m,不計(jì)電子的重力,E1、E2未知.

(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E1、E2之比;                            
(2)若在第Ⅳ象限過Q點(diǎn)放一張垂直于xOy平面的感光膠片,Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,-y0),
求感光膠片上曝光點(diǎn)的橫坐標(biāo)xA′、xB′之比.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一帶電油滴在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示,電場(chǎng)方向豎直向下。若不計(jì)空氣阻力,則此帶電油滴從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中,下列判斷正確的是(     )
A.油滴帶正電
B.A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)
C.油滴的重力勢(shì)能增加,電勢(shì)能減少
D.油滴的動(dòng)能可能不斷減小

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