如圖2-14所示，在光滑水平地面上有一小車，車底板光滑且絕緣，車上左右兩邊分別豎直固定有金屬板M、N，兩板間的距離為L。M板接電源的正極，N板接電源的負(fù)極，兩極板間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。一可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球，處在小車底板上靠近M板的位置并被鎖定（球與M板不接觸），小球與小車以速度v0共同向右運(yùn)動(dòng)。已知小球帶電量為q，質(zhì)量為m，車、金屬板和電源的總質(zhì)量為3m。某時(shí)刻突然解除對(duì)小球的鎖定，小球在電場(chǎng)力的作用下相對(duì)小車向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球剛要與小車的N板接觸時(shí)，小車的速度恰好為零。求：

（1）兩極板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大小。

（2）從解除鎖定到小球運(yùn)動(dòng)到車底板的中央位置時(shí)，小球和小車的對(duì)地速度各是多少？（結(jié)果可帶根號(hào)）

解析：（1）設(shè)小球和小車的加速度分別為a1和a2，由牛頓第二定律：

  ①

設(shè)從解除鎖定到小球鍘要與小車的N板接觸所經(jīng)歷時(shí)間為t，根據(jù)題有：

  ②  

小球的位移：  ③  

小車的位移：  ④      又：s­1－s2=L   ⑤  

聯(lián)立解得：   

（2）設(shè)從解除鎖定到小球運(yùn)動(dòng)到車底板的中央位置時(shí)經(jīng)歷時(shí)間為t′，此時(shí)小球和小車的對(duì)地速度各為，對(duì)地位移各為，則

   ⑥

   ⑦

又：，   ⑧  

  ⑨  

  ⑩  

聯(lián)立解得：  

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：

如圖4-14所示，在半徑為R的水平圓板中心正上方h高處(O′點(diǎn)）水平拋出一小球，圓板做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)半徑OB轉(zhuǎn)到與拋球初速度方向平行時(shí)，小球開始拋出，問：

（1）若小球直接落到B點(diǎn)，則小球的初速度v0和圓板角速度ω各多大？

（2）若小球與圓板碰撞一次再落到B點(diǎn)，且圓板光滑，不計(jì)碰撞中的機(jī)械能損失，則這時(shí)的v0和ω又多大？

圖4-14

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖6 – 14所示，在x軸上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．X軸下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B/2，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一質(zhì)量為m、電量為– q的帶電粒子（不計(jì)重力），從x軸上的O點(diǎn)以速度v0垂直x軸向上射出．求：

（1）射出之后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間粒子第二次到達(dá)x軸，粒子第二次到達(dá)x軸時(shí)離O點(diǎn)的距離是多少？

（2）若粒子能經(jīng)過在x軸距O點(diǎn)為L的某點(diǎn)，試求粒子到該點(diǎn)所用的時(shí)間（用L與v0表達(dá)）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖6 – 14所示，在x軸上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．X軸下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B/2，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一質(zhì)量為m、電量為– q的帶電粒子（不計(jì)重力），從x軸上的O點(diǎn)以速度v0垂直x軸向上射出．求：

   （1）射出之后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間粒子第二次到達(dá)x軸，粒子第二次到達(dá)x軸時(shí)離O點(diǎn)的距離是多少？

（2）若粒子能經(jīng)過在x軸距O點(diǎn)為L(zhǎng)的某點(diǎn)，試求粒子到該點(diǎn)所用的時(shí)間（用L與v0表達(dá)）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

(如圖2—14所示，光滑水平桌面上有長(zhǎng)L=2m的木板C，質(zhì)量mc=5kg，在其正中央并排放著兩個(gè)小滑塊A和B，mA=1kg，mB=4kg，開始時(shí)三物都靜止．在A、B間有少量塑膠炸藥，爆炸后A以速度6m／s水平向左運(yùn)動(dòng)，A、B中任一塊與擋板碰撞后，都粘在一起，不計(jì)摩擦和碰撞時(shí)間，求：

    當(dāng)兩滑塊A、B都與擋板碰撞后，C的速度是多大?

到A、B都與擋板碰撞為止，C的位移為多少?

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