(2011?安徽二模)如圖所示,在豎直平面內(nèi)一個(gè)帶正電的小球質(zhì)量為m,所帶的電荷量為q用一根長為L且不可伸長的絕緣輕細(xì)線系在一勻強(qiáng)電場中的O點(diǎn).勻強(qiáng)電場的方向水平向右,分布的區(qū)域足夠大.現(xiàn)將帶正電小球從O點(diǎn)右方由水平位置4點(diǎn)無初速度釋放,小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)速度恰好為零.
(1)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大。
(2)若小球從O點(diǎn)的左方由水平位置C點(diǎn)無初速度釋放,則小球到達(dá)最低點(diǎn)B所用的時(shí)間t是多少?(已知:
.
OA
=
.
OC
L,重力加速度為g)
分析:(1)從A到B小球做變速運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理即可求解,注意電場力和重力做功特點(diǎn).
(2)當(dāng)小球從C點(diǎn)釋放時(shí),電場力水平向右,因此繩子上作用力為零,故小球?qū)⒀睾贤饬Ψ较蜃鰟蜃兯僦本運(yùn)動(dòng),直至繩子被拉緊,根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系可知恰好在最低點(diǎn)被拉緊.
解答:解:(1)對小球由A到B的過程,由動(dòng)能定理得:
mgL-EqL=0,故有:E=
mg
q

故勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小為:E=
mg
q

(2)小球由C點(diǎn)釋放后,將做勻加速直線運(yùn)動(dòng),到B點(diǎn)速度大小為vb,設(shè)小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a,則:
a=
2
mg
m
=
2
g

又:
v
2
b
=2a
2
L=4gL

得:t=
vb
a
=
2L
g

故小球到達(dá)最低點(diǎn)B所用的時(shí)間t=
2L
g
點(diǎn)評:對于這類帶點(diǎn)粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)問題一定要正確進(jìn)形受力分析,弄清運(yùn)動(dòng)形式,然后選擇適當(dāng)規(guī)律求解.尤其注意功能關(guān)系與向心力公式的應(yīng)用.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?安徽二模)如圖所示,在粗糙程度相同的斜面上固定一點(diǎn)電荷Q,在M點(diǎn)無初速度地釋放帶有恒定電荷的小物塊,小物塊在Q的電場中沿斜面運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)靜止,則從M到N的過程中( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?安徽二模)2009年5月,航天飛機(jī)在完成對哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后,在A點(diǎn)從圓形軌道I進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ,B為軌道Ⅱ上的一點(diǎn),如圖所示,關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?安徽二模)如圖所示,以度v逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的足夠長的傳送帶與水平面的夾角為θ.現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊輕輕地放在傳送帶的上端,小木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(μ<tanθ),則圖中能夠正確地描述小木塊的速度隨時(shí)間變化關(guān)系的圖線是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?安徽二模)如圖所示,水平軌道AB與半徑為R的豎直半圓形軌道BC相切于B點(diǎn).質(zhì)量為2m和m的a、b兩個(gè)小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))原來靜止于水平軌道上,其中小滑塊以與一輕彈簧相連.某一瞬間給小滑塊以一沖量使其獲得v0=3
gR
的初速度向右沖向小滑塊b,與b碰撞后彈簧不與b相粘連,且小滑塊b在到達(dá)B點(diǎn)之前已經(jīng)和彈簧分離,不計(jì)一切摩擦,求:
(1)a和b在碰撞過程中彈簧獲得的最大彈性勢能;
(2)小滑塊b經(jīng)過圓形軌道的B點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力;
(3)小滑塊b最終落到軌道上何處.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?安徽二模)如圖所示,斜面小車M靜止在光滑水平面上,一邊緊貼墻壁.若再在斜面上加一物體m,且M、m相對靜止,此時(shí)小車受力個(gè)數(shù)為( 。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案