【題目】如圖所示，空間中有互相垂直的兩組平行金屬板P、Q和M、N，其中板P、Q水平，板P、Q長度為板M、N長度的2倍。其間有一矩形區(qū)域ABCD，AB的長度l1=0．6m，AD的長度為l2=0.2m。當(dāng)僅在板M、N加上電壓時(shí)，將帶正電的小球從A點(diǎn)由靜止釋放，小球恰沿直線AC運(yùn)動(dòng)；當(dāng)僅在板P、Q加上相同電壓時(shí)，使該小球從A點(diǎn)沿AB方向水平拋出，小球也能經(jīng)過C點(diǎn)。取重力加速度g=10 m／s2，板端彼此絕緣靠在一起，不考慮板間的靜電效應(yīng)，兩次運(yùn)動(dòng)中小球的電荷量相同。求小球水平拋出的初速度大小(結(jié)果可用根式表示)。

【答案】

【解析】

僅在板M、N上加電壓時(shí)，小球水平方向受電場力作用，做勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向都做自由落體運(yùn)動(dòng)，分別列方程；僅在P、Q上加電壓時(shí)，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，分別沿水平、豎直方向列方程，聯(lián)立求解即可。

設(shè)帶電小球的質(zhì)量為m，電荷量為q，板間電壓為U，板PQ間距為d，板MN間距為2d

當(dāng)僅在板M、N上加電壓時(shí)，有

小球受電場力為F1=q

小球沿直線從A到C運(yùn)動(dòng)過程，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，則

聯(lián)立得

當(dāng)僅在P、Q上加電壓時(shí)，有

小球受電場力為F2=q

設(shè)小球的初速度為v0，做類平拋運(yùn)動(dòng)的加速度為a，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2，則

由牛頓第二定律得F2+mg=ma

由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得

聯(lián)立解得v0= m/s

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，帶著光滑豎直的三角形斜壁固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球與套在豎直桿上的小滑塊用輕繩連接，開始時(shí)輕繩與斜劈平行．現(xiàn)給小滑塊施加一豎直向上的拉力，使小滑塊沿桿緩慢上升，整個(gè)過程中小球始終為脫離斜劈，則有（ ）

A. 輕繩對小球的拉力逐漸增大

B. 小球?qū)π迸膲毫ο葴p小后增大

C. 豎直桿對小滑塊的彈力先增大后減小

D. 對小滑塊施加的豎直向上的拉力逐漸增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略。下列說法中正確的是（ ）

A. 合上開關(guān)K一段時(shí)間后，再斷開開關(guān)K切斷電路時(shí)，A1閃亮一下后逐漸熄滅，A2逐漸熄滅

B. 合上開關(guān)K一段時(shí)間后，再斷開開關(guān)K切斷電路時(shí)，A2閃亮一下后逐漸熄滅，A1逐漸熄滅

C. 合上開關(guān)K一段時(shí)間后，再斷開開關(guān)K切斷電路時(shí)，A2立刻熄滅，A1逐漸熄滅

D. 合上開關(guān)K一段時(shí)間后，再斷開開關(guān)K切斷電路時(shí)，A1和A2都緩慢熄滅

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的光滑半圓軌道AB豎直固定在一水平光滑的桌面上，軌道最低點(diǎn)B與桌面相切并平滑連接，桌面距水平地面的高度也為R。在桌面上輕質(zhì)彈簧被a、b兩個(gè)小球擠壓（小球與彈簧不拴接），處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知a球的質(zhì)量為m0，a、b兩球質(zhì)量比為2∶3。固定小球b，釋放小球a，a球與彈簧分離后經(jīng)過B點(diǎn)滑上半圓環(huán)軌道并恰能通過軌道最高點(diǎn)A�，F(xiàn)保持彈簧形變量不變同時(shí)釋放a、b兩球，重力加速度取g，求：

（1）釋放小球前彈簧具有的彈性勢能Ep；

（2）b球落地點(diǎn)距桌子右端C點(diǎn)的水平距離；

（3）a球在半圓軌道上上升的最大高度H。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年5月21日，我國發(fā)射人類首顆月球中繼衛(wèi)星“鵲橋”，6月14日進(jìn)入使命軌道——地月拉格朗日L2軌道，為在月球背面著陸的“嫦娥四號”與地球站之間提供通信鏈路。12月8日，我國成功發(fā)射“嫦娥四號”探測器，并于2019年1月3日成功著陸于月球背面，通過中繼衛(wèi)星“鵲橋”傳回了月背影像圖，如圖1所示，揭開了古老月背的神秘面紗。如圖2所示，假設(shè)“鵲橋”中繼衛(wèi)星在拉格朗日點(diǎn)L2時(shí)，跟月、地兩個(gè)大天體保持相對靜止。設(shè)地球的質(zhì)量為月球的k倍，地月間距為L，拉格朗日點(diǎn)L2與月球間距為d。地球、月球和“鵲橋”中繼衛(wèi)星均視為質(zhì)點(diǎn)，忽略太陽對“鵲橋”中繼星的引力，則下列選項(xiàng)正確的是

A. “鵲橋”中繼衛(wèi)星在拉格朗日點(diǎn)L2時(shí)處于平衡狀態(tài)

B. “鵲橋”中繼衛(wèi)星與月球繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度之比為

C. k、L、d的關(guān)系式為

D. k、L、d的關(guān)系式為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】對于分子動(dòng)理論和物體內(nèi)能的理解，下列說法正確的是

A. 溫度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動(dòng)能一定大

B. 當(dāng)物體溫度降到時(shí)，物體分子的熱運(yùn)動(dòng)就會停止

C. 當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子間作用力就一直減小

D. 當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢能隨分子間距離的減小而增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，MN是半徑為R的光滑圓弧，木板B靜止在水平面上，其左端與N點(diǎn)重合，右端放有滑塊A�；瑝KC從P點(diǎn)由靜止釋放，恰從M點(diǎn)切入圓軌道，與木板B碰撞后粘為一體，碰撞時(shí)間極短，之后，B、C一起沿水平面運(yùn)動(dòng)，滑塊A恰好未從B上掉下。已知滑塊A、C的質(zhì)量均為m，木板B的質(zhì)量為2m，滑塊A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，滑塊C和木板B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，滑塊A、滑塊C均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，忽略空氣阻力，水平面足夠長。

求：(1)滑塊C經(jīng)N點(diǎn)時(shí)與木板B碰撞前的瞬間對圓弧軌道的壓力。

(2)滑塊A停止時(shí)到N點(diǎn)的水平距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測量滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置，裝有定滑輪的長木板固定在水平實(shí)驗(yàn)臺上，木板上有一滑塊，滑塊右端固定一個(gè)動(dòng)滑輪，鉤碼和彈簧測力計(jì)通過繞在滑輪上的輕繩相連，放開鉤碼，滑塊在長木板上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．

（1）實(shí)驗(yàn)得到一條如圖2所示的紙帶，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，由圖中的數(shù)據(jù)可知，滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小是_____m/s2．（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（2）讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)F，處理紙帶，得到滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a；改變鉤碼個(gè)數(shù)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)．以彈簧測力計(jì)的示數(shù)F為縱坐標(biāo)，以加速度a為橫坐標(biāo)，得到的圖象是縱軸截距為b的一條傾斜直線，如圖3所示．已知滑塊和動(dòng)滑輪的總質(zhì)量為m，重力加速度為g，忽略滑輪與繩之間的摩擦．則滑塊和木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_____．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑絕緣水平面上有三個(gè)孤立的點(diǎn)電荷Q1、Q、Q2，其中Q恰好靜止不動(dòng)，Q1、Q2圍繞Q做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中三個(gè)點(diǎn)電荷始終共線．已知Q1、Q2分別與Q相距r1、r2，不計(jì)點(diǎn)電荷間的萬有引力，下列說法正確的是(　　)

A. Q1、Q2的電荷量之比為

B. Q1、Q2的電荷量之比為

C. Q1、Q2的質(zhì)量之比為

D. Q1、Q2的質(zhì)量之比為

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