【題目】如圖所示，豎直平行正對放置的帶電金屬板A、B，B板中心的小孔正好位于平面直角坐標系xOy的O點；y軸沿豎直方向；在x＞0的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強電場，電場強度大小為V/m；比荷為1.0×105C/kg的帶正電的粒子P從A板中心O′處靜止釋放，其運動軌跡恰好經(jīng)過M(4，3)點；粒子P的重力不計，試求：

（1）金屬板AB之間的電勢差UAB；

（2）若在粒子P經(jīng)過O點的同時，在y軸右側(cè)勻強電場中某點靜止釋放另一帶電粒子Q，使P、Q恰能在運動中相碰；假設Q的質(zhì)量是P的2倍、帶電情況與P相同；粒子Q的重力及P、Q之間的相互作用力均忽略不計；求粒子Q所有釋放點坐標(x，y)滿足的關系。

【答案】(1) (2)其中

【解析】

(1)設粒子P的質(zhì)量為m、帶電荷量為q，從O點進入勻強電場時的速度大小為v0；由題意可知，粒子P在y軸右側(cè)勻強電場中做類平拋運動；設從O點運動到M（4，3）點歷時為t0，由類平拋運動規(guī)律可得

聯(lián)立解得：

在金屬板AB之間，由動能定理：

聯(lián)立解得：

(2)設P、Q在右側(cè)電場中運動的加速度分別為a1、a2；Q粒子從坐標N（x，y）點釋放后，豎直向上做初速度為0的勻加速直線運動，經(jīng)時間t與粒子P相遇；由牛頓運動定律及類平拋運動的規(guī)律和幾何關系可得，對于P粒子：

對于粒子Q：

因為，所以粒子Q應在第一象限內(nèi)釋放，則有：

聯(lián)立解得

其中

即粒子Q釋放點N（x，y）坐標滿足的方程為

其中

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，MN和M′N′是兩根互相平行、豎直固定、足夠長的光滑金屬導軌，兩根導體棒AB和CD質(zhì)量分別為m1=0.3kg和m2=0.1kg，均與導軌垂直接觸。開始AB棒放在絕緣平臺P上，t=0時CD棒開始受到豎直向上的恒力F=4N，從靜止開始向上運動，t=2s時CD棒的速度為v0=2m/s，此時快速撤離絕緣平臺P。已知AB棒的電阻為R1=0.5Ω，CD棒的電阻為R2=1.5Ω，導軌間距為L=0.5m。整個裝置處在磁感應強度為B=2T的勻強磁場中，磁場方向與導軌所在平面垂直。兩導體棒始終與導軌接觸良好，導軌電阻不計，重力加速g取10m/s2。求：

(1)撤去絕緣平臺前瞬間，CD棒哪端電勢高，兩端電壓U；

(2)0~2s時間內(nèi)，CD棒這段時間內(nèi)上升的距離h；

(3)撤離絕緣平臺后，AB棒和CD棒分別達到的最大速度大小v1和v2。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)點的位移﹣﹣時間圖象為如圖所示的一段拋物線，其方程為x=﹣20t2+40t，則有關說法正確的是（ ）

A．質(zhì)點做曲線運動

B．質(zhì)點做加速度先減小后增大的直線運動

C．質(zhì)點做加速度大小為40m/s2的勻變速直線運動

D．質(zhì)點在0～1s內(nèi)的平均速度大于20m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示.理想變壓器原線圈M、N端接一電壓有效值恒定不變的交變電流，副線圈、端接一燈泡L恰好正常發(fā)光，初始時滑動變阻器的滑片P位于圖中所示位置，導線電阻不計.現(xiàn)將滑片P下移，則以下說法中正確的是

A.燈仍能正常發(fā)光，原線圈輸入功率不變

B.燈仍能正常發(fā)光，原線圈輸入電流變小

C.燈變亮，原線圈輸入功率變大

D.燈變暗，原線圈輸入電流變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在用伏安法測電池電動勢和內(nèi)阻的實驗中，一位同學記錄了6組數(shù)據(jù)(如下表)。

(1)根據(jù)數(shù)據(jù)選定下列供選用儀器：

電流表選__________。滑動變阻器選___________。（選填儀表前的序號）

①干電池=1.5V

②直流電流表(0～0.60A檔，內(nèi)阻0.1Ω)

③直流電流表(0～3.00A檔，內(nèi)阻為0.02Ω)

④直流電壓表(0～3.00V檔，內(nèi)阻5kΩ)

⑤滑動變阻器(0～10Ω)，允許最大電流為1.00A)

⑥滑動變阻器(0～1000Ω，允許最大電流0.60A)

⑦開關一個，導線若干

(2)在下面實物圖中以筆畫線代替導線連好電路______。

(3)根據(jù)記錄數(shù)據(jù)在圖所示的坐標紙上作U-I圖線____，并根據(jù)圖線求出E=_____V，r=_____Ω。(結(jié)果均保留2位小數(shù)）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的實驗裝置中，極板A接地，平行板電容器的極板B與一個靈敏的靜電計相接。將A極板向左移動，增大電容器兩極板間的距離時，電容器所帶的電量Q、電容C、兩極間的電壓U，電容器兩極板間的場強E的變化情況是 ( )

A. Q不變，C變小，U變大，E不變

B. Q不變，C變小，U變大，E變小

C. Q變小，C不變，U不變，E變小

D. Q變小，C變小，U不變，E不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為4m的物塊與邊長為L、質(zhì)量為m、阻值為R的正方形金屬線圈abcd由繞過輕質(zhì)光滑定滑輪的絕緣細線相連，已知細線與斜面平行，物塊放在光滑且足夠長的固定斜面上，斜面傾角為300。垂直紙面向里的勻強磁場的磁感應強度為B，磁場上下邊緣的高度為L，上邊界距離滑輪足夠遠，線圈ab邊距離磁場下邊界的距離也為L。現(xiàn)將物塊由靜止釋放，已知線圈cd邊出磁場前線圈已經(jīng)做勻速直線運動，不計空氣阻力，重力加速度為g，求：

（1）線圈剛進入磁場時ab兩點的電勢差大小

（2）線圈通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為賽車場的一個水平“梨形”賽道，兩個彎道分別為半徑R=90 m的大圓弧和r=40 m的小圓弧，直道與彎道相切．大、小圓弧圓心O、O′距離L=100 m．賽車沿彎道路線行駛時，路面對輪胎的最大徑向靜摩擦力是賽車重力的2.25倍．假設賽車在直道上做勻變速直線運動，在彎道上做勻速圓周運動，要使賽車不打滑，繞賽道一圈時間最短(發(fā)動機功率足夠大，重力加速度g=10 m/s2，π=3.14)，則賽車( )

A. 在繞過小圓弧彎道后加速

B. 在大圓弧彎道上的速率為45 m/s

C. 在直道上的加速度大小為5.63 m/s2

D. 通過小圓弧彎道的時間為5.85 s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一個人站在水平地面上的長木板上用力F向右推箱子，木板、人、箱子均處于靜止狀態(tài)，三者的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，則（ ）

A. 箱子受到的摩擦力方向向右

B. 地面對木板的摩擦力方向向左

C. 木板對地面的壓力大小為3mg

D. 若人用斜向下的力推箱子，則木板對地面的壓力會大于3mg

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