如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運(yùn)動的簡化模型示意圖.在Oxy平面的第一象限,存在以x軸y軸及雙曲線的一段(0≤x≤L,0≤y≤L)為邊界的勻強(qiáng)電場I;在第二象限存在以x=-L; x=-2L;y=0;y=L的勻強(qiáng)電場II.兩個電場大小均為E,不計電子所受重力.求

(1)從電場I的邊界B點(diǎn)處由靜止釋放電子,電子離開MNPQ時的位置;
(2)由電場I的AB曲線邊界處由靜止釋放電子離開MNPQ時的最小動能;

(1)電子從P點(diǎn)射出  (2)

解析試題分析:(1)據(jù)題意,B點(diǎn)縱坐標(biāo),根據(jù)雙曲線方程得到,橫坐標(biāo),
電子從B運(yùn)動到C過程,根據(jù)動能定理得:,
電子在MNPQ區(qū)域做類平拋運(yùn)動,水平方向:,豎直方向:
解得:,即電子從P點(diǎn)射出。
(2)設(shè)釋放位置坐標(biāo)為,則有:,,解得:
,得到:,
根據(jù)數(shù)學(xué)知識得知,當(dāng)時,動能有最小值。
考點(diǎn):本題考查了類平拋運(yùn)動、動能定理。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分) 如圖所示,一帶電平行板電容器水平放置,金屬板M上開有一小孔.有A、B、C三個質(zhì)量均為m、電荷量均為+q的帶電小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),其間用長為L的絕緣輕桿相連,處于豎直狀態(tài).已知M、N兩板間距為3L,現(xiàn)使A小球恰好位于小孔中,由靜止釋放并讓三個帶電小球保持豎直下落,當(dāng)A球到達(dá)N極板時速度剛好為零,求:

⑴三個小球從靜止開始運(yùn)動到A球剛好到達(dá)N板的過程中,重力勢能的減少量;
⑵兩極板間的電壓;
⑶小球在運(yùn)動過程中的最大速率.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖,一個質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一初速度從A點(diǎn)水平拋出,恰好從圓管BCD的B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧,經(jīng)BCD從圓管的最高點(diǎn)D射出,恰好又落到B點(diǎn).已知圓弧的半徑為R且A與D在同一水平線上,BC弧對應(yīng)的圓心角θ=60°,不計空氣阻力.求:

(1)小球從A點(diǎn)做平拋運(yùn)動的初速度v0的大;
(2)在D點(diǎn)處管壁對小球的作用力N;
(3)小球在圓管中運(yùn)動時克服阻力做的功Wf

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

質(zhì)量為的物塊速度沿粗糙水平面滑向靜止在水平面上質(zhì)量為的物塊,物塊和物塊碰撞時間極短,碰后兩物塊粘在一起。已知物塊和物塊均可視為質(zhì)點(diǎn),兩物塊間的距離為,兩物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)均為,重力加速度。求:

(1)物塊和物塊碰撞前的瞬間,物塊的速度大。
(2)物塊和物塊碰撞的過程中,物塊對物塊的沖量;
(3)物塊和物塊碰撞的過程中,系統(tǒng)損失的機(jī)械能

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖所示,真空室內(nèi)存在寬度為d=8cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.332T,磁場方向垂直于紙面向里;ab、cd足夠長,cd為厚度不計的金箔,金箔右側(cè)有一勻強(qiáng)電場區(qū)域,電場強(qiáng)度E=3.32×105N/C;方向與金箔成37°角.緊挨邊界ab放一點(diǎn)狀α粒子放射源S,可沿紙面向各個方向均勻放射初速率相同的α粒子,已知:α粒子的質(zhì)量m=6.64×10 27kg,電荷量q = 3.2×10 19C,初速度v = 3.2×106m/s。(sin37°= 0.6,cos37°= 0.8)求:

(1)α粒子在磁場中作圓周運(yùn)動的軌道半徑R;
(2)金箔cd被α粒子射中區(qū)域的長度L;
(3)設(shè)打在金箔上d端離cd中心最遠(yuǎn)的α粒子穿出金箔進(jìn)入電場,在電場中運(yùn)動通過N點(diǎn),SN⊥ab且SN = 40cm,則此α粒子從金箔上穿出時,損失的動能△EK為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)一輛車通過一根跨過定滑輪的繩PQ提升井中質(zhì)量為m的物體,如圖所示.繩的P端拴在車后的掛鉤上,Q端拴在物體上.設(shè)繩的總長不變,繩的質(zhì)量、定滑輪的質(zhì)量和尺寸、滑輪上的摩擦都忽略不計.開始時,車在A點(diǎn),左右兩側(cè)繩都已繃緊并且是豎直的,左側(cè)繩長為H.提升時,車加速向左運(yùn)動,沿水平方向從A經(jīng)過B駛向C.設(shè)A到B的距離也為H,車過B點(diǎn)時的速度為vB

求在車由A移到B的過程中,繩Q端的拉力對物體做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(14分)如圖所示,有一電子(電荷量為e)經(jīng)電壓U0加速后,進(jìn)入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板間.若電子從兩板正中間垂直電場方向射入,且正好能穿過電場,

求:(1)金屬板AB的長度L;
(2)電子穿出電場時的動能.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)質(zhì)量為M="2" kg的木板若固定在光滑的水平地面上,質(zhì)量為m="0.04" kg的子彈以速度v1="500" m/s射入,射出時子彈速度v2="300" m/s,如圖所示,今將釘子拔掉,子彈穿出木塊后的速度多大?(設(shè)前后兩次子彈和木塊的作用力相同)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,光滑水平面AB與一半圓開軌道在B點(diǎn)相連,軌道位于豎直面內(nèi),其半徑為R,一個質(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輕質(zhì)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)入半圓軌道瞬間,對軌道的壓力為其重力的8倍,之后向上運(yùn)動恰好能完成半圓周運(yùn)動到達(dá)C點(diǎn),重力加速度為g。求;

(1)彈簧彈力對物塊做的功
(2)物塊從B到C摩擦阻力做的功
( 3)物塊離開C點(diǎn)后,再落回到水平面上時相對于C點(diǎn)的水平距離

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