如圖所示,絕緣的水平桌面上方有一豎直方向的矩形區(qū)域,該區(qū)域是由三個邊長均為L的正方形區(qū)域ABFE、BCGF和CDHG首尾相接組成的,且矩形的下邊EH與桌面相接.三個正方形區(qū)域中分別存在方向為豎直向下、豎直向上、豎直向上的勻強(qiáng)電場,其場強(qiáng)大小比例為1:1:2.現(xiàn)有一帶正電的滑塊以某一初速度從E點射入場區(qū),初速度方向水平向右,滑塊最終恰從D點射出場區(qū).已知滑塊在ABFE區(qū)域所受靜電力和所受重力大小相等,桌面與滑塊之間的滑動摩擦因素為0.125,重力加速度為g,滑塊可以視作質(zhì)點.求:

(1)滑塊進(jìn)入CDHG區(qū)域時的速度大。
(2)滑塊在ADHE區(qū)域運動的總時間.
(1)(2)

試題分析:設(shè)三個區(qū)域的電場強(qiáng)度大小依次為E、E和2E,滑塊在三個區(qū)域運動的時間分別為、
(1)在CDHG區(qū)域,對滑塊進(jìn)行受力分析,由牛頓第二定律有     
而由題意知                                             
在水平方向和豎直方向分別有                     ,
以上解得: ,       (4分)
(2)在BCGF區(qū)域,對滑塊進(jìn)行受力分析,在豎直方向            
所以不受摩擦力,做勻速直線運動,,
在ABFG區(qū)域,對滑塊進(jìn)行受力分析,在豎直方向    
在水平方向                                     
由滑動摩擦力定律:                             
以上解得
當(dāng)滑塊由E運動到F時,由運動學(xué)公式             
代入解得
仍由運動學(xué)公式                     
解得
所以                                 (4分)
點評:本題關(guān)鍵先根據(jù)類平拋運動的位移公式求出類平拋的初速度,再根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,再結(jié)合運動學(xué)公式求解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖為回旋加速器的裝置圖,D型盒的兩底邊分別為a、b,且相距很近,忽略粒子在其間的運動時間,設(shè)D型盒中的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,D型盒的半徑為R,質(zhì)量為m帶電量為q的正電荷在a的中點從靜止釋放,求:

(1)帶電粒子出回旋加速器時的動能
(2)從帶電粒子開始運動開始計時,畫出Uab一個周期內(nèi)隨時間t變化的圖像(橫軸用已知量標(biāo)出)
(3)如果ab間的電壓值始終保持為U,帶電粒子從靜止開始運動到出加速器所用的時間

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一質(zhì)子以速度v穿過相互垂直的電場和磁場區(qū)域時作直線運動,如圖所示,則以下說法正確的是(粒子重力不計)(     )
A.若電子以相同的速度射入該區(qū)域,將會發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B.只有帶正電的粒子以相同的速度射入時才不會偏轉(zhuǎn)
C.無論何種帶電粒子,只要以相同的速度射入都不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)
D.若質(zhì)子的速度大于v,它將向正極板偏轉(zhuǎn)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖,在3、4象限有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,在1、2象限有豎直向下的勻強(qiáng)電場。現(xiàn)從y軸上的P點(其坐標(biāo)為(0,a))水平向右發(fā)射一質(zhì)量為m,電量為q,速度為V0的帶電粒子(不計重力).它與+x方向成45°角進(jìn)入第4象限。

(1)電場強(qiáng)度的大小?
(2)若有一長略大于3a的絕緣彈性板放在x軸上,且中點與坐標(biāo)原點重合,問磁感應(yīng)強(qiáng)度多少時,粒子與薄板彈性碰撞后(即碰撞前后水平分速度不變,豎直分速度大小不變,方向相反)可再次從第2象限直接回到P點?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)中,套有一個帶電-q、質(zhì)量m的小環(huán),整個裝置放在如圖所示的正交電磁場中,電場E=mg/q.當(dāng)小環(huán)從大環(huán)頂無初速度下滑時,在滑過什么弧度時所受洛侖茲力最大 (     )
A.π/4B.π/2
C.3π/4D.π

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(8分)豎直放置的半圓形光滑絕緣管道處在如圖所示的勻強(qiáng)磁場中,B=1.1T,管道半徑R=0.8m,其直徑POQ在豎直線上,在管口P處以2m/s的速度水平射入一個帶電小球,可把它視為質(zhì)點,其電荷量為lO-4C(g=lOm/s2),試求:

(1)小球滑到Q處的速度為多大?
(2)若小球從Q處滑出瞬間,管道對它的彈力正好為零,小球的質(zhì)量為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)質(zhì)量m=2.0×10-4kg、電荷量q=1.0×10-6C的帶正電微粒懸停在空間范圍足夠大的勻強(qiáng)電場中,電場強(qiáng)度大小為E1.在t=0時刻,電場強(qiáng)度突然增加到E2=4.0×103N/C,場強(qiáng)方向保持不變.到t=0.20s時刻再把電場方向改為水平向右,場強(qiáng)大小保持不變.取g=10m/s2.求:
(1)原來電場強(qiáng)度E1的大。
(2)t=0.20s時刻帶電微粒的速度大?
(3)帶電微粒運動速度水平向右時刻的動能?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)(2010·蘇州模擬)質(zhì)譜儀可測定同位素的組成.現(xiàn)有一束一價的鉀39和鉀41離子經(jīng)電場加速后,沿著與磁場和邊界均垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中,如圖11所示.測試時規(guī)定加速電壓大小為U0,但在實驗過程中加速電壓有較小的波動,可能偏大或偏小ΔU.為使鉀39和鉀41打在照相底片上的區(qū)域不重疊,ΔU不得超過多少?(不計離子的重力)

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同步練習(xí)冊答案