【題目】如圖所示,直角坐標(biāo)系xOy位于同一豎直平面內(nèi),其中x軸水平,y軸豎直。xOy平面內(nèi)長(zhǎng)方形區(qū)域OABC內(nèi)有方向垂直OA的勻強(qiáng)電場(chǎng),OA長(zhǎng)為l,與x軸間的夾角=30°,一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電小球(可看成質(zhì)點(diǎn))從y軸上的P點(diǎn)沿x軸方向以一定速度射出,恰好從OA的中點(diǎn)M垂直OA進(jìn)人電場(chǎng)區(qū)域。已知重力加速度為g。
(1)求P點(diǎn)的縱坐標(biāo)及小球從P點(diǎn)射出時(shí)的速度v0。
(2)已知電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E=,若小球不能從BC邊界離開(kāi)電場(chǎng),OC長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足什么條件?
【答案】(1); (2)
【解析】試題分析:小球從P到M做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及幾何關(guān)系即可求出縱坐標(biāo)yp及小球的初速度;根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解,將重力分解為垂直于電場(chǎng)線(xiàn)和平行于電場(chǎng)線(xiàn),可得沿電場(chǎng)線(xiàn)合力為0,做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),垂直電場(chǎng)線(xiàn)根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律列出兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程即可。
(1)設(shè)小球從P到M所用時(shí)間為t1
在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng):
在水平方向:
由幾何關(guān)系:
聯(lián)立可得:
(2)設(shè)小球到達(dá)M時(shí)速度為vM,由幾何關(guān)系:
根據(jù)平衡條件得:
小球在電場(chǎng)中沿vM向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),沿與vM垂直方向做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)邊界OC的長(zhǎng)度為d時(shí),小球不從BC邊射出,在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2
由牛頓第二定律得:mgsin300=ma
解得:a=5m/s2
位移關(guān)系為:
聯(lián)立可得:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一固定的半圓槽,半圓直徑AG水平,B、C、D、E、F點(diǎn)將半圓周六等分,F(xiàn)將5個(gè)質(zhì)量不同的小球1、2、3、4、5(均可視為質(zhì)點(diǎn))分別從A點(diǎn)開(kāi)始向右做平拋運(yùn)動(dòng),分別落到B、C、D、E、F點(diǎn)上,則下列說(shuō)法正確的是
A. 球5到達(dá)F點(diǎn)時(shí),速度的反方向延長(zhǎng)線(xiàn)必過(guò)圓心
B. 球3做平拋運(yùn)動(dòng)全過(guò)程速度變化最大
C. 球5做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)
D. 各球到達(dá)圓周時(shí)球3的重力功率最大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一顆子彈以大小為v的速度射進(jìn)一墻壁但未穿出,射入深度為x,如果子彈在墻內(nèi)穿行為勻變速運(yùn)動(dòng),則子彈在墻內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為( 。
A.
B.
C.
D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列運(yùn)動(dòng)不能用經(jīng)典力學(xué)解釋的是
A.火箭攜帶衛(wèi)星飛向太空
B.電子以接近光速的速度運(yùn)動(dòng)
C.戰(zhàn)斗機(jī)從遼寧號(hào)航母上起飛
D.高鐵列車(chē)從鹽城向北京飛馳
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一質(zhì)點(diǎn)沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),如圖所示是從t=0時(shí)刻開(kāi)始,質(zhì)點(diǎn)的 ﹣t(式中x為位移)的圖象,可以推知下列的結(jié)論正確的是( 。
A.質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
B.質(zhì)點(diǎn)的初速度是2m/s
C.加速度的大小是1m/s2
D.t=2s時(shí)的位移是4m
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】學(xué)生踢球時(shí)( )
A. 腳對(duì)球的作用力大于球?qū)δ_的作用力
B. 腳對(duì)球的作用力與球?qū)δ_的作用力大小相等
C. 腳對(duì)球的作用力與球的重力是一對(duì)平衡力
D. 腳對(duì)球的作用力與球?qū)δ_的作用力是一對(duì)平衡力
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)在軸上分布如上圖所示, 軸上兩點(diǎn)、的電場(chǎng)強(qiáng)度在方向上的分量分別是、下列說(shuō)法中正確的有( )
A. 的大小大于的大小
B. 的方向沿軸正方向
C. 電荷在點(diǎn)受到的電場(chǎng)力在方向上的分量最大
D. 負(fù)電荷沿軸從移到的過(guò)程中,電場(chǎng)力先做負(fù)功,后做正功
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,是某同學(xué)繪制的沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體的加速度a、速度v、位移s隨時(shí)間變化的圖象,若該物體在t=0時(shí)刻的速度為零,則A、B、C、D四個(gè)選項(xiàng)中表示該物體沿單一方向運(yùn)動(dòng)的圖象是( 。
A.
B.
C.
D.
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