【題目】如圖所示，在傾角為的斜面上有一輛小車，車的底板絕緣，金屬板A、B、C等大、正對(duì)、垂直地安放在車的底板上，它們之間依次相距L，A、B板上各有一等高、正對(duì)的小孔，A與B、B與C之間反向連有電動(dòng)勢(shì)各為E1、E2的直流電源。小車總質(zhì)量為M，正以速度v0勻速下滑，此時(shí)有一帶負(fù)電的小球正以速度v(v＜v0）沿A、B板上的小孔的軸線向上飛來(lái)，小球質(zhì)量為m（m＜M），帶電荷量為q，其重力可忽略不計(jì)，其電量較小，不會(huì)改變板間電場(chǎng)，且直徑小于A、B板上的孔徑，小球運(yùn)動(dòng)到B板時(shí)的速度為u，試求：

(1)小球在A、B板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；

(2)要使小球剛好打到C板上，E1、E2的大小有何關(guān)系？

【答案】(1) (2)

【解析】

（1）先根據(jù)牛頓第二定律求出加速度然后由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出時(shí)間；

（2）根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒判斷出小球與小車的運(yùn)動(dòng)情況并求出共同的速度，然后根據(jù)動(dòng)能定理列方程即可求出E1與E2之間有何關(guān)系.

（1）小球在AB板間受恒定電場(chǎng)力做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，小球所受的電場(chǎng)力為： ；加速度 ；則AB間小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為： ；
（2）小球和小車的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，小球運(yùn)動(dòng)到B板后，受到與速度反向的力，先減速到零后反向加速，而小車受到與v0方向相反的力做減速運(yùn)動(dòng)，從運(yùn)動(dòng)過(guò)程及特點(diǎn)可知：小球是否打到C板的臨界條件是當(dāng)小球和小車的速度相同的時(shí)刻，小球是否碰到C板．
設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到C之前與小車有相同的速度v′，由動(dòng)量守恒得：mv-Mv0=（m+M）v′；
系統(tǒng)由動(dòng)能關(guān)系可得：qE1-qE2=（m+M）v′2-（Mv02+mv2）；
要使小球剛好打到C板上，應(yīng)滿足條件是：E2=E1+；

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在圖示的電路中,閉合開(kāi)關(guān)后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最上端逐漸滑向最下端的過(guò)程中,電壓表V的讀數(shù)變化量為△U,電流表A2的讀數(shù)變化量為△I2(電表均視為理想電表).則( )

A. 電壓表V的讀數(shù)先變小后變大 B. 電流表A1的讀數(shù)先變大后變小

C. 電流表A2的讀數(shù)變大 D. △U與△I2的比值為定值

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平面AB與一半圓軌道在B點(diǎn)相連，軌道位于豎直面內(nèi)，其半徑為R，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊靜止在水平面上，現(xiàn)向左推物塊使其壓緊彈簧，然后放手，物塊在彈力作用下獲得一速度，當(dāng)它經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道的瞬間，對(duì)軌道的壓力為其重力的7倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn)，重力加速度為g。求；

（1）彈簧彈力對(duì)物塊做的功；

（2）物塊從B到C克服阻力的功

（3）物塊離開(kāi)C點(diǎn)后，再落回到水平面上時(shí)動(dòng)能的大小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，下端封閉，上端開(kāi)口且內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃管豎直放置，管底有一帶電的小球，整個(gè)裝置水平向右做勻速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，由于外力作用，玻璃管在磁場(chǎng)中的速度保持不變，最終小球從上端口飛出，若小球的電荷量始終保持不變，則從玻璃管進(jìn)入磁場(chǎng)到小球飛出上端口的過(guò)程中

A.洛倫茲力對(duì)小球做正功

B.小球在豎直方向上作勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C.小球的運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線

D.小球的機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】重力加速度是重要的物理常數(shù)，可以設(shè)計(jì)多種測(cè)量重力加速度的方法、物理興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)出了一種測(cè)量方案：如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量已知（A物塊的質(zhì)量mA、B物塊的質(zhì)量mB）且質(zhì)量不同的小物塊A和B，分別系在一條跨過(guò)光滑的定滑輪（質(zhì)量不計(jì)）的輕軟繩兩端，而定滑輪通過(guò)一彈簧測(cè)力計(jì)豎直懸掛著，若選定物塊A由靜止開(kāi)始下落進(jìn)行研究．

(1)要測(cè)出重力加速度，還需要測(cè)出的物理量是_________（選填“物塊A下落的距離h”“彈簧秤的質(zhì)量m”或“測(cè)力計(jì)的示數(shù)F）．

(2)由已知的物理量和測(cè)出的物理量得到重力加速度的表達(dá)式g＝_______（用已知的物理量和測(cè)出的物理量符號(hào)表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖甲是洛倫茲力演示儀。圖乙是演示儀結(jié)構(gòu)圖，玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，由電子槍發(fā)射電子束，在電子束通過(guò)時(shí)能夠顯示電子的徑跡。圖丙是勵(lì)磁線圈的原理圖，兩線圈之間產(chǎn)生近似勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈中電流越大磁場(chǎng)越強(qiáng)，磁場(chǎng)的方向與兩個(gè)線圈中心的連線平行。電子速度的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度可以分別通過(guò)電子槍的加速電壓和勵(lì)磁線圈的電流來(lái)調(diào)節(jié)。若電子槍垂直磁場(chǎng)方向發(fā)射電子，給勵(lì)磁線圈通電后，能看到電子束的徑跡呈圓形。關(guān)于電子束的軌道半徑，下列說(shuō)法正確的是

A. 只增大電子槍的加速電壓，軌道半徑不變

B. 只增大電子槍的加速電壓，軌道半徑變小

C. 只增大勵(lì)磁線圈中的電流，軌道半徑不變

D. 只增大勵(lì)磁線圈中的電流，軌道半徑變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一物體以v0＝2 m/s的初速度從粗糙斜面頂端下滑到底端用時(shí)t＝1 s．已知斜面長(zhǎng)度L＝1．5 m，斜面的傾角θ＝30°，重力加速度取g＝10 m/s2．求：

（1）物體滑到斜面底端時(shí)的速度大�。�

（2）物體沿斜面下滑的加速度大小和方向；

（3）物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】回旋加速器是用來(lái)加速帶電粒子的裝置，圖20為回旋加速器的示意圖。D1、D2是兩個(gè)中空的鋁制半圓形金屬扁盒，在兩個(gè)D形盒正中間開(kāi)有一條狹縫，兩個(gè)D形盒接在高頻交流 電源上。在D1盒中心A處有粒子源，產(chǎn)生的帶正電粒子在兩盒之間被電場(chǎng)加速后進(jìn)入D2盒中。兩個(gè)D形盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，帶電粒子在磁場(chǎng)力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)半個(gè)圓周后，再次到達(dá)兩盒間的狹縫，控制交流電源電 壓的周期，保證帶電粒子經(jīng)過(guò)狹縫時(shí)再次被加速。如此，粒子在做圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中一次一次地經(jīng)過(guò)狹縫，一次一次地被加速，速度越來(lái)越大，運(yùn)動(dòng)半徑也越來(lái)越大，最后到達(dá)D形盒的邊緣，沿切線方向以最大速度被導(dǎo)出。已知帶電粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，加速時(shí)狹縫間電壓大小恒為U，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，D形盒的半徑為R狹縫之間的距離為d。設(shè)從粒子源產(chǎn)生的帶電粒子的初速度為零，不計(jì)粒子受到的重力，求：

(1)帶電粒子能被加速的最大動(dòng)能Ek；

(2)盡管粒子在狹縫中每次加速的時(shí)間很短但也不可忽略。試計(jì)算上述正離子在某次加速過(guò)程當(dāng)中從離開(kāi)離子源到被第n次加速結(jié)束時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間；

(3)設(shè)該正離子在電場(chǎng)中的加速次數(shù)與回旋半周的次數(shù)相同，試推證當(dāng)R＞＞d時(shí)，正離子在電場(chǎng)中加速的總時(shí)間相對(duì)于在D形盒中回旋的時(shí)間可忽略不計(jì)（正離子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，不考慮磁場(chǎng)的影響）

(4)帶電粒子在D2盒中第n個(gè)半圓的半徑；

(5)若帶電粒子束從回旋加速器輸出時(shí)形成的等效電流為I，求從回旋加速器輸出的帶電粒 子的平均功率。

(6)實(shí)際使用中，磁感應(yīng)強(qiáng)度和加速電場(chǎng)頻率都有最大值的限制。若某一加速器磁感應(yīng)強(qiáng)度和加速電場(chǎng)頻率的最大值分別為Bm、fm，試討論粒子能獲得的最大動(dòng)能Ekm。

(7)a粒子在第n次由D1盒進(jìn)入D2盒與緊接著第n+1次由隊(duì)盒進(jìn)入隊(duì)盒位置之間的距離△x；

(8)試推理說(shuō)明：質(zhì)子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨軌道半徑r的增大，同一盒中相鄰軌道的半徑之差△r是增大、減小還是不變？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在y>0的區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在y<0的區(qū)域內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一電子（質(zhì)量為m、電量為e）從y軸上A點(diǎn)以沿x軸正方向的初速度v0開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電子第一次穿越x軸時(shí)，恰好到達(dá)C點(diǎn)；當(dāng)電子第二次穿越x軸時(shí)，恰好到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn).已知A、C點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離分別為d、2d。不計(jì)電子的重力。求

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

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