【題目】如圖所示,區(qū)域Ⅰ內有電場強度為E=2×104N/C、方向豎直向上的勻強電場;區(qū)域Ⅱ中有一光滑絕緣圓弧軌道,軌道半徑為R= 2m,軌道在A點的切線與水平方向成60°角,在B點的切線與豎直線CD垂直;在Ⅲ區(qū)域有一寬為d=3m的有界勻強電場,電場強度大小未知,方向水平向右.一質量為m=0.4kg、帶電荷量為q= -2×10-4C的小球(質點)從左邊界O點正上方的M點以速度v0=2m/s水平射入?yún)^(qū)域 I,恰好從A點沿圓弧軌道切線進入軌道且恰好不能從Ⅲ區(qū)域中電場的右邊界穿出,(取g=10m/S2)求:

1OM的長L;

2)區(qū)域Ⅲ中電場的電場強度大小E′;

3)小球到達區(qū)域Ⅲ中的電場邊界上的點與oo′的距離.

【答案】(1) 0.3m (2) 1.2×104N/C (3)

【解析】1)小球在區(qū)域 I中做類平拋運動,設小球在A點的速度為vA,豎直分速度為vy,

則有: ,

由牛頓第二定律可得:

由勻變速直線運動的速度位移公式得: ,解得:

2)在區(qū)域 II中,由圖可能得,由AB下降的高度為,

則由AB,根據(jù)動能定理:mg=mvB2mvA2,解得:vB=3v0

在區(qū)域 III中,小球在水平方向做勻減速直線運動,到達右邊界時水平速度剛好減為零,

由勻變速直線運動的速度位移公式得:vB2=2d

解得:E′=1.2×104N/C;

3)水平方向:

代入數(shù)據(jù)得:

堅直方向上小球做自由落體運動

小球到達右邊界后又向左返回到左邊界,返回用時

豎直方向下落的高度

所以小球到達區(qū)域Ⅲ中電場邊界上時與的距離為:

, ,即: 。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一物塊放在一粗糙斜面上,給物塊施加一個沿斜面向上的力F,F(xiàn)和物塊的加速度a的關系如圖所示(取加速度向上為正值),已知圖中直線斜率為k,縱軸上兩個截距分別為pn,重力加速度為g (以上給出量均為國際單位)。假設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,則物塊與斜面的動摩擦因數(shù)為(

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,三角形ABC由三根光滑的桿構成三角形框架,豎直固定放置,∠A=90°,B=30°.質量均為ma、b兩個小球分別套在AB、AC桿上,兩球間由細線連接,兩球靜止時,細線與AB桿成α角.則下列說法中正確的是(  )

A. 30°<α<60°

B. 細線受到的拉力大小為mg

C. a、b兩小球對桿的壓力大小之比為2:

D. 細線受到的拉力大小為mg

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有關速度和加速度的關系,下列說法中正確的是 (  )

A. 速度變化很大,加速度一定很大

B. 速度變化越來越快,加速度越來越小

C. 速度變化量的方向為正,加速度方向可能為負

D. 速度方向為正,加速度方向可能為負

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某物理小組對輕彈簧的彈性勢能進行探究,實驗裝置如圖(a)所示:輕彈簧放置在光滑水平桌面上,彈簧左端固定,右端與一物塊接觸而不連接,紙帶穿過打點計時器并與物塊連接.向左推物塊使彈簧壓縮一段距離,由靜止釋放物塊,通過測量和計算,可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能.

1)實驗中涉及到下列操作步驟:

把紙帶向左拉直

松手釋放物塊

接通打點計時器電源

向左推物塊使彈簧壓縮,并測量彈簧壓縮量

上述步驟正確的操作順序是__(填入代表步驟的序號).

2)圖(b)中ML紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實際打點結果.打點計時器所用交流電的頻率為50Hz.由M紙帶所給的數(shù)據(jù),可求出在該紙帶對應的實驗中物塊脫離彈簧時的速度為__m/s.比較兩紙帶可知,__(填“M”“L”)紙帶對應的實驗中彈簧被壓縮后的彈性勢能大.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】.圖是嫦娥一號奔月示意圖,衛(wèi)星發(fā)射后通過自帶的小型火箭多次變軌,進入地月轉移軌道,最終被月球引力捕獲,成為繞月衛(wèi)星,并開展對月球的探測。下列說法正確的是

A. 發(fā)射嫦娥一號的速度必須達到第三宇宙速度

B. 在繞月圓軌道上,衛(wèi)星的周期與衛(wèi)星質量有關

C. 衛(wèi)星受月球的引力與它到月球中心距離的平方成反比

D. 在繞月圓軌道上,衛(wèi)星受地球的引力大于受月球的引力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,高臺滑雪運動員經(jīng)過一段滑行后從斜坡上的O點水平飛出,斜坡與水平面間的夾角θ=37°,運動員連同滑雪板的總質量m=50kg,他落到了足夠長的斜坡上的A點,A點與O點的距離s=12m,滑雪板與斜坡間的動摩擦因數(shù)μ=0.50,忽略空氣阻力的影響,重力加速度g=l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

(1)運動員在空中的運動時間;

(2)運動員在空中剛落到A點時的速度大;

(3)運動員落到斜坡上順勢屈腿以緩沖,使他在垂直于斜坡方向的速度在很短的時間內減小為零(可忽略這一時間),則緩沖結束后運動員沿斜坡方向在2.0s內滑行的距離

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,ABD為豎直平面內的光滑絕緣軌道,其中AB段是水平的,BD段為半徑R=0.2 m的半圓,兩段軌道相切于B點,整個軌道處在豎直向下的勻強電場中,場強大小E=5.0×103 V/m。一不帶電的絕緣小球甲,以速度v0沿水平軌道向右運動,與靜止在B點帶正電的小球乙發(fā)生彈性碰撞。已知乙球質量為m=1.0×102 kg,乙所帶電荷量q=2.0×105 C,乙球質量是甲球質量的3倍。g10 m/s2。(水平軌道足夠長,甲、乙兩球可視為質點,整個運動過程無電荷轉移)

(1)甲、乙兩球碰撞后,乙球通過軌道的最高點D時,對軌道的壓力是自身重力的2.5倍,求乙在軌道上的首次落點到B點的距離;

(2)在滿足(1)的條件下,求甲球的初速度v0;

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為某物體做直線運動的vt圖象,關于物體在前4 s的運動情況,下列說法中正確的是(  ).

A. 物體始終向同一方向運動 B. 物體的加速度大小不變,方向改變

C. 物體在前2 s內做減速運動 D. t=2 s時的速度、加速度都為零

查看答案和解析>>

同步練習冊答案