【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立xOy坐標(biāo)系，在y>0與虛線MN之間有平行于x軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)。從y軸上的P點(diǎn)將質(zhì)量為m、電荷量分別為q和-q（q>0）的帶電小球a、b先后以相同的初速度沿平行于x軸的方向拋出，兩小球均能從區(qū)域的下邊界離開(kāi)。已知P點(diǎn)到虛線MN的距離為h，小球b垂直于x軸離開(kāi)電場(chǎng)；小球a在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)從x軸上某點(diǎn)離開(kāi)（圖中沒(méi)畫(huà)出），且小球a離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為小球b離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能的3倍。不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g。求：

(1)小球a從拋出到離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間；

(2)該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小。

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1)設(shè)帶電小球水平拋出的初速度為，電場(chǎng)區(qū)域沿豎直方向的分速度為，由于小球a在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球a離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)水平方向的分速度為，水平方向加速度為，水平方向有

由于進(jìn)入電場(chǎng)豎直分速度相等，所以在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，對(duì)于小球b水平方向

解得

根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解可知

可知

分運(yùn)動(dòng)具有獨(dú)立性，進(jìn)入電場(chǎng)前在豎直方向

可得

即小球a從拋出到離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間

總

(2)由于小球a在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)，則一定滿足

由于a球離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)沿場(chǎng)強(qiáng)方向的分速度為，且做直線運(yùn)動(dòng)，可知小球a在離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)豎直方向的分速度為2vy，a球離開(kāi)時(shí)的動(dòng)能可表示為

而b球離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為

又由于

解得

聯(lián)立上面的式子解得

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】如圖所示，光滑四分之一圓弧軌道P與木板Q在連接點(diǎn)A處通過(guò)一大小不計(jì)的感應(yīng)開(kāi)關(guān)連接(當(dāng)滑塊向右滑過(guò)A時(shí)，P、Q自動(dòng)分離)。初始所有的物體均靜止在光滑的水平地面上，滑塊N從木板Q的右側(cè)邊緣處以v0=10m/s的初速度水平向左運(yùn)動(dòng)，到達(dá)A處時(shí)速度減小為v1=6m/s，接著滑上圓弧軌道P且恰好能到達(dá)P的最高點(diǎn)�；瑝K到達(dá)P的最高點(diǎn)時(shí)(物塊未離開(kāi)P)P在O點(diǎn)與物塊K發(fā)生彈性碰撞，最后滑塊停在木板上�；瑝K與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，圓弧軌道的質(zhì)量為3kg，木板與滑塊的質(zhì)量均為1kg，物塊K的質(zhì)量為5kg，重力加速度大小g=10m/s2，N可視為質(zhì)點(diǎn)。求：

（1）木板的長(zhǎng)度L；

（2）圓弧軌道的半徑R；

（3）滑塊與木板相對(duì)靜止時(shí)，木板左端離O點(diǎn)的距離。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)新一代可控核聚變研究裝置“中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M”（又被稱為“人造太陽(yáng)”）將在2020年投入運(yùn)行。其所發(fā)生的可控核聚變方程是，已知、、和X的質(zhì)量分別為m1、m2、m3和m4，真空中的光速為c。下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.X是質(zhì)子

B.大亞灣核電站利用核聚變發(fā)電

C.該核反應(yīng)所釋放的核能為E =(m1 +m2m3m4)c2

D.和的比結(jié)合能之和大于的比結(jié)合能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，空間充滿勻強(qiáng)電場(chǎng)，有一個(gè)與勻強(qiáng)電場(chǎng)平行的直角三角形區(qū)域ABC，已知AB=6cm，BC=cm，A點(diǎn)的電勢(shì)為，B點(diǎn)的電勢(shì)為，C點(diǎn)的電勢(shì)為；則（ ）

A.此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=2V/m

B.將一個(gè)電荷量為q=-3×10-6C的電荷放到C點(diǎn)，其電勢(shì)能為-1. 2×l0-5J

C.將一個(gè)電荷量為q= -3×l0-6C的電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，其電勢(shì)能增加1. 8×10-5 J

D.將一個(gè)電荷量為q=-3×10-6C的電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為W=1. 8×10-5J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一定質(zhì)量的理想氣體，其狀態(tài)變化的p-V圖像如圖所示，其中a→b過(guò)程中氣體與外界不發(fā)生熱交換，b→c過(guò)程圖線與縱軸平行，對(duì)此下列說(shuō)法正確的是_________。

A.從a→b過(guò)程中，外界對(duì)氣體不做功

B.從a→b過(guò)程中，氣體分子的平均動(dòng)能增大

C.從b→c過(guò)程中，單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)增多

D.從b→c過(guò)程中，氣體從外界吸收熱量

E.從c→a過(guò)程中，氣體溫度升高

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】武廣高鐵線上運(yùn)行的動(dòng)車，是一種新刑高速列車，其正常運(yùn)行速度為360km/h，每節(jié)車廂長(zhǎng)為L=25m。現(xiàn)為探究動(dòng)車進(jìn)站時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況，如果相鄰車廂交接處各安裝一個(gè)激光燈，在站臺(tái)邊的某位置安裝一個(gè)光電計(jì)時(shí)器，若動(dòng)車進(jìn)站時(shí)是做勻減速運(yùn)動(dòng)，第5次激光燈到達(dá)計(jì)時(shí)器時(shí)速度剛好為0，且連續(xù)5次燈通過(guò)計(jì)時(shí)器記錄總時(shí)間為4s，則（ ）

A.動(dòng)車上的第一個(gè)激光燈通過(guò)光電計(jì)時(shí)器時(shí)的速度約為50m/s

B.動(dòng)車停止運(yùn)動(dòng)前兩燈計(jì)時(shí)的時(shí)間間隔約為5s

C.動(dòng)車勻減速進(jìn)站的加速度大小為10.0m/s2

D.動(dòng)車從正常運(yùn)行速度減速到靜止所需的時(shí)間約為20s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)騎自行車沿一傾角為θ的斜坡勻速向下行駛時(shí)，恰好可以不踩踏板；現(xiàn)在他從斜坡坡底勻速向上行駛，在其蹬踩踏板N圈時(shí)回到坡頂（設(shè)不間斷地勻速蹬），所用的時(shí)間為t，已知自行車和人的總質(zhì)量為m，輪盤(pán)的半徑為R1，飛輪的半徑為R2，車后輪的半徑為R3，重力加速度為g，在上坡、下坡過(guò)程中，斜坡及空氣作用于自行車與人的阻力大小相等，車輪與坡面接觸處都無(wú)滑動(dòng)，不計(jì)自行車各部件的熱損耗等。求：

（1）斜坡及空氣作用于自行車與人的阻力大小f；

（2）斜坡的長(zhǎng)度L；

（3）該同學(xué)沿斜坡向上勻速行駛過(guò)程中消耗的功率P。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在xoy所在的平面內(nèi)，在OP之間某處有一個(gè)方向沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)大小為，寬為L，x=2L的右側(cè)有垂直xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其中x軸上方的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度與下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度之比為3：1。現(xiàn)從A點(diǎn)（0，L）沿x軸正方向發(fā)射一個(gè)速度為v0，質(zhì)量為m，電荷量為+q的粒子。求：

（1）若使粒子恰好通過(guò)P點(diǎn)，電場(chǎng)的左邊界坐標(biāo)是多少？

（2）粒子通過(guò)坐標(biāo)為（2L，0）P點(diǎn)后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間斜向上通過(guò)x軸上Q（6L,0），則x軸下方磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)滿足何條件？

（3）粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)所用總時(shí)間？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】平靜的水池表面有兩個(gè)振源A、B，固有振動(dòng)周期均為T。某時(shí)刻A開(kāi)始向下振動(dòng)，相隔半周期B開(kāi)始向下振動(dòng)，二者振動(dòng)的振幅相同，某時(shí)刻在水面上形成如圖所示的水波圖。其中O是振源連線的中點(diǎn)，OH為中垂線，交叉點(diǎn)G、H的中點(diǎn)為D，C點(diǎn)位于波峰和波谷的正中間，實(shí)線代表波峰，虛線代表波谷。下列說(shuō)法中正確的是________。

A.如果在E點(diǎn)有一個(gè)小的漂浮物，經(jīng)半個(gè)周期將向左漂到F點(diǎn)

B.兩列波疊加后，O點(diǎn)的振動(dòng)始終減弱

C.圖中G、H兩點(diǎn)振幅為零，D點(diǎn)的振幅也為零

D.當(dāng)B引起的波傳到E點(diǎn)后，E點(diǎn)的振動(dòng)始終處于加強(qiáng)狀態(tài)

E.C點(diǎn)此時(shí)振動(dòng)的速度為零

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案