(共18分)如圖所示,一個質(zhì)量為m,帶電量為+q的微粒,從a點以大小為v0的初速度豎直向上射入水平方向的勻強電場中。微粒通過最高點b時的速度大小為2v0方向水平向右。求:

   (1)該勻強電場的場強大小E

   (2)a、b兩點間的電勢差Uab

   (3)該微粒從a點到b點過程中速率的最小值vmin。

(1)

(2)

(3)


解析:

(1)分析:沿豎直方向和方向建立直角坐標(biāo),帶電微粒受到重力及電場力作用,兩力分別沿豎直方向和水平方向,將物體的運動分解為豎直方向和水平方向的兩個分運動:

    在豎直方向物體做勻減速運動,加速度,

    水平方向物體做勻加速運動,初速度為0,加速度

    b點是最高點,豎直分速度為0,有:。

水平方向有:聯(lián)立兩式得:

(2)水平位移:   ab兩點間的電勢差:

(3)設(shè)重力與電場力的合力為F,其與水平方向的夾角為,

則:

如圖所示,開始一段時間內(nèi),F與速度方向夾角大于90°,合力做負(fù)功,動能減小,后來F與速度夾角小于90°,合力做正功,動能增加,因此,當(dāng)F與速度v的方向垂直時,小球的動能最小,速度也最小,設(shè)為。

即:

聯(lián)立以上三式得:

所以最小速度:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(共18分)如圖所示,一個質(zhì)量為m,帶電量為+q的微粒,從a點以大小為v0的初速度豎直向上射入水平方向的勻強電場中。微粒通過最高點b時的速度大小為2v0方向水平向右。求:

   (1)該勻強電場的場強大小E

   (2)a、b兩點間的電勢差Uab;

   (3)該微粒從a點到b點過程中速率的最小值vmin。

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

(共18分)如圖所示,在一光滑的長直軌道上,放著若干完全相同的小木塊,每個小木塊的質(zhì)量均為m,且體積足夠小均能夠看成質(zhì)點,其編號依次為0、1、2、……n……,相鄰各木塊之間的距離分別記作:。在所有木塊都靜止的初始條件下,有一個沿軌道方向水平向右的恒力F持續(xù)作用在0號小木塊上,使其與后面的木塊連接發(fā)生碰撞,假如所有碰撞都是完全非彈性的(碰后合為一體共速運動)。求:

   (1)在0號木塊與1號木塊碰撞后瞬間,其共同速度的表達(dá)式;

   (2)若F=10牛,米,那么在2號木塊被碰撞后的瞬間,系統(tǒng)的總動能為多少?

   (3)在F=10牛,米的前提下,為了保持正在運動的物塊系統(tǒng)在每次碰撞之前的瞬間其總動能都為一個恒定的數(shù)值,那么我們應(yīng)該設(shè)計第號和第n號木塊之間距離為多少米?

 

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科目:高中物理 來源:北京市宣武區(qū)2010年高三第一次質(zhì)量檢測(理綜)物理部分 題型:計算題

(共18分)如圖所示,一個質(zhì)量為m,帶電量為+q的微粒,從a點以大小為v0的初速度豎直向上射入水平方向的勻強電場中。微粒通過最高點b時的速度大小為2v0方向水平向右。求:

   (1)該勻強電場的場強大小E;

   (2)a、b兩點間的電勢差Uab

   (3)該微粒從a點到b點過程中速率的最小值vmin。

 

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科目:高中物理 來源:北京市宣武區(qū)2010年高三第一次質(zhì)量檢測(理綜)物理部分 題型:計算題

(共18分)如圖所示,在一光滑的長直軌道上,放著若干完全相同的小木塊,每個小木塊的質(zhì)量均為m,且體積足夠小均能夠看成質(zhì)點,其編號依次為0、1、2、……n……,相鄰各木塊之間的距離分別記作:。在所有木塊都靜止的初始條件下,有一個沿軌道方向水平向右的恒力F持續(xù)作用在0號小木塊上,使其與后面的木塊連接發(fā)生碰撞,假如所有碰撞都是完全非彈性的(碰后合為一體共速運動)。求:

   (1)在0號木塊與1號木塊碰撞后瞬間,其共同速度的表達(dá)式;

   (2)若F=10牛,米,那么在2號木塊被碰撞后的瞬間,系統(tǒng)的總動能為多少?

   (3)在F=10牛,米的前提下,為了保持正在運動的物塊系統(tǒng)在每次碰撞之前的瞬間其總動能都為一個恒定的數(shù)值,那么我們應(yīng)該設(shè)計第號和第n號木塊之間距離為多少米?

 

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