【題目】如圖所示，邊長(zhǎng)為4l的正方形ABCD內(nèi)存在兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向相反的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，中位線OO/上方的電場(chǎng)方向豎直向下，OO/下方的電場(chǎng)方向豎直向上。從某時(shí)刻起，在A、O兩點(diǎn)間（含A點(diǎn)，不含O點(diǎn)）連續(xù)不斷地有電量為+q、質(zhì)量為m的粒子以相同速度v0沿水平方向射入電場(chǎng)。其中從A點(diǎn)射入的粒子第一次穿越OO/后就恰好從C點(diǎn)沿水平方向射出正方形電場(chǎng)區(qū)。不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用。求：

（1）從AO間入射的粒子穿越電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間t和勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大小；

（2）在AO間離O點(diǎn)高度h為多大的粒子，最終能沿水平方向從CD間射出正方形電場(chǎng)區(qū)？

（3）上一問中能沿水平方向射出正方形電場(chǎng)區(qū)的這些粒子，在穿越OO/時(shí)的速度大小v

【答案】（1） （2） (n=1,2,3…)（3）v0 (n=1,2,3……)

【解析】試題分析：粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，由類平拋運(yùn)動(dòng)可以求出粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與電場(chǎng)強(qiáng)度；作出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以求出高度h；由動(dòng)能定理可以求出粒子的速度。

（1）帶電粒子先類平拋后類斜拋，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1所示：

在水平方向上，做勻速直線運(yùn)動(dòng)所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：

又因?yàn)樨Q直方向先勻加速運(yùn)動(dòng)：

聯(lián)立以上可得：

(2) 滿足題意的帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖2所示，每小段拋物線的水平長(zhǎng)度為，則：

， 其中：

結(jié)合（1）中的E解得：

（3）由題意粒子每次到達(dá)中位線的速度大小相同，從進(jìn)入電場(chǎng)到第一次到達(dá)中位線過程，
由動(dòng)能定理得：

解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（１）在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，可以描繪出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下：

A．讓小球多次從_____________位置滾下，記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置．

B．按圖安裝好器材，注意__________________________，記下平拋初位置O點(diǎn)和過O點(diǎn)的豎直線．

C．取下白紙，以O(shè)為原點(diǎn)，以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平拋運(yùn)動(dòng)物體的軌跡．

完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上．

利用描跡法描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，建立坐標(biāo)系，測(cè)出軌跡曲線上某一點(diǎn)的坐標(biāo)x和y，根據(jù)公式：x＝________ 　　 和y＝________ ，就可求得 ，即為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑R=0. 4 m的光滑圓弧軌道BC固定在豎直平面內(nèi)，軌道的上端點(diǎn)B和圓心O的連 線與水平方向的夾角θ=30°，下端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)且與粗糙水平面相切，一根輕質(zhì)彈簧的右端固定在 豎直擋板上。質(zhì)量m=0.1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從空中的A點(diǎn)以v0= 2 m/s的速度被水平拋出，恰好從B點(diǎn)沿軌道切線方向進(jìn)入軌道，經(jīng)過C點(diǎn)后沿水平面向右運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)時(shí)，彈簧被壓縮至最短，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Epm = 0.8J，已知小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，g取10m/s2。求：

(1)小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的時(shí)間。

(2)小物塊經(jīng)過圓弧軌道上的C點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力大小。

(3)C、D兩點(diǎn)間的水平距離L。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一帶負(fù)電荷的油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，其軌跡在豎直平面（紙面）內(nèi)，且相對(duì)于過軌跡最低點(diǎn)P的豎直線對(duì)稱。忽略空氣阻力。由此可知

A. Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)高

B. 油滴在Q點(diǎn)的動(dòng)能比它在P點(diǎn)的大

C. 油滴在Q點(diǎn)的電勢(shì)能比它在P點(diǎn)的大

D. 油滴在Q點(diǎn)的加速度大小比它在P點(diǎn)的小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了交通安全，交通部分會(huì)對(duì)道路實(shí)施限速監(jiān)控．目前，限速監(jiān)控的方式主要有兩種：一種是“定點(diǎn)測(cè)速”，即監(jiān)測(cè)汽車通過某位置的速度；另一種是“區(qū)間測(cè)速”，即監(jiān)測(cè)汽車通過某一區(qū)間的速度．如果超過了該路段的最高限速，即被判為超速．如圖所示，某高速路上一“區(qū)間測(cè)速”的區(qū)間長(zhǎng)度為，全程限速（千米/小時(shí)），在不超速行駛的情況下，汽車通過該區(qū)間的時(shí)間至少為__________ （小時(shí)）．小明爸爸駕駛汽車通過該測(cè)速區(qū)間的時(shí)間為分鐘，但車上的小明曾看到汽車的速度表如圖所示，這說明“區(qū)間測(cè)速”的監(jiān)控方式存在著不足．據(jù)此，請(qǐng)你說明該種監(jiān)控方式的不足，并就“區(qū)間測(cè)速”監(jiān)控提出一條改進(jìn)建議：__________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（）所示，在傾角的光滑固定斜面上有一勁度系數(shù)的輕質(zhì)彈簧，彈簧下端固定在垂直于斜面的擋板上，彈簧上端拴接一質(zhì)量的物體，初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)．取．

（）求此時(shí)彈簧的形變量．

（）現(xiàn)對(duì)物體施加沿斜面向上的拉力，拉力的大小與物體位移的關(guān)系如圖（）所示，設(shè)斜面足夠長(zhǎng)．

．分析說明物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)并求出物體的速度與位移的關(guān)系式；

．若物體位移為時(shí)撤去拉力，在圖（）中做出此后物體上滑過程中彈簧彈力的大小隨形變量的函數(shù)圖像；并且求出此后物體沿斜面上滑的最大距離以及此后運(yùn)動(dòng)的最大速度．

圖a 圖b 圖c

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)讓小車沿傾斜的長(zhǎng)木板下滑，為了探究小車的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，某同學(xué)得到的一條紙帶如圖所示，紙帶上A、B、C、D、E是按時(shí)間順序選取的五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，電火花計(jì)時(shí)器使用_____電源(選填“直流”或“交流”)，其工作電壓為_______V，所用的電源的頻率為50Hz，用直尺量出B、C、D、E到A點(diǎn)的距離如圖所示(單位：cm)，則B點(diǎn)的速度大小為vB=________m/s，小車的加速度大小為a=_________m/s2（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于人造地球衛(wèi)星的下列說法中正確的是（ ）

A. 其軌道平面一定通過地球球心，但一定和赤道共面

B. 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的近地衛(wèi)星（）的運(yùn)行線速度小于同步衛(wèi)星運(yùn)行線速度

C. 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的近地衛(wèi)星（）的向心加速度等于（近似）地球表面重力加速度

D. 地球同步衛(wèi)星可以定點(diǎn)于北京正上方

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在x軸上方存在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在x軸下方存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶負(fù)電的粒子(不計(jì)重力) 從原點(diǎn)O與x軸成30°角斜向上射入磁場(chǎng)，且在x軸上方運(yùn)動(dòng)的半徑為R。則

A. 粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)一定能回到原點(diǎn)O

B. 粒子完成一次周期性運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

C. 粒子射入磁場(chǎng)后，第二次經(jīng)過x軸時(shí)與O點(diǎn)的距離為3R

D. 粒子在x軸上方和下方的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為1：2

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