真空中存在空間范圍足夠大的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在電場(chǎng)中,若將一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg、帶正電的小球由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)中小球速度與豎直方向夾角為37°。現(xiàn)將該小球從電場(chǎng)中某點(diǎn)以初速度v0=10m/s豎直向上拋出,(取sin37°=0.6,cos37°="0.8" ,g=10m/s2)求運(yùn)動(dòng)過程中:
(1)小球受到的電場(chǎng)力的大小及方向;
(2)小球從拋出點(diǎn)至最高點(diǎn)的過程中水平位移為多大?
(3)小球從拋出點(diǎn)至最高點(diǎn)的過程中電勢(shì)能的變化量。
(1)0.75N; 方向:水平向右;(2)3.75m;(3)2.81J

試題分析: (1)由題意,電場(chǎng)力:大小qE=mgtan37°=0.75(N)
方向:水平向右

(2)小球沿豎直方向做勻減速運(yùn)動(dòng),速度為vy
vy=v0-gt 小球上升到最高點(diǎn)的時(shí)間t==1s 
小球沿水平方向做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng),加速度為a,則有:
=7.5m/s2
此過程小球沿電場(chǎng)方向位移為:x==3.75m 
(3)電場(chǎng)力做功 W=qEx=2.81J
故小球上升到最高點(diǎn)的過程中,電勢(shì)能減少2.81J.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,A、B兩長(zhǎng)方體疊放在一起,放在光滑的水平面上。物體B從靜止開始受到一個(gè)水平變力的作用,該力與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示,運(yùn)動(dòng)過程中A、B始終保持相對(duì)靜止。則在0--2t0時(shí)間內(nèi),下列說法正確的是(  )

A.0-t0時(shí)間,A、B間的摩擦力大小逐漸減小,t0-2t0時(shí)間A、B間的摩擦力大小逐漸增大
B.t0時(shí)刻速度為0,距離最遠(yuǎn)
C.t0/2和3t0/2時(shí)刻摩擦力等大反向
D.2t0 時(shí)刻A、B回到出發(fā)點(diǎn)且速度最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)2014年索契冬奧會(huì)冰壺比賽在北京時(shí)間2月10日-21日進(jìn)行。冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項(xiàng)目,比賽場(chǎng)地示意如圖.比賽時(shí)運(yùn)動(dòng)員在投擲線AB處讓冰壺以v0=2m/s的初速度向圓壘圓心O點(diǎn)滑出,已知圓壘圓心O到AB線的距離為30m,冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為µ1=0.008(g取10m/s2).問:
(1)如果在圓壘圓心O有對(duì)方的冰壺,則能否與對(duì)方冰壺相撞?請(qǐng)通過計(jì)算說明理由.
(2)如果在圓壘圓心O有對(duì)方的冰壺,為了確保將對(duì)方冰壺撞開,運(yùn)動(dòng)員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面,使冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)減小,若用毛刷擦冰面后動(dòng)摩擦因數(shù)減少至, µ2=0.004,則運(yùn)動(dòng)員用毛刷擦冰面的長(zhǎng)度應(yīng)大于多少米?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(4分)一個(gè)質(zhì)量為50kg木箱A,放在水平地面上,要將它運(yùn)送到90m遠(yuǎn)處的施工現(xiàn)場(chǎng)。如果用450N的水平恒力使A從靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過6s鐘可到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)。
(1)求木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。
(2)若用大小為450N,方向與水平方向夾角為α(cosα=0.8)斜向上的拉力拉木箱A從靜止開始運(yùn)動(dòng),使木箱A能夠到達(dá)90m遠(yuǎn)處的施工現(xiàn)場(chǎng),拉力至少做多少功?(運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同,取,結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一物體在多個(gè)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),如果僅使其中某個(gè)力的大小逐漸減小到零,然后又逐漸從零恢復(fù)到原來大小(在上述過程中,此力的方向一直保持不變),那么如圖所示的v-t圖象中,符合此過程中物體運(yùn)動(dòng)情況的圖象可能是(   )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,直角坐標(biāo)系Oxy位于豎直平面內(nèi),x軸與絕緣的水平面重合,在y軸右方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng).質(zhì)量為m2=8×10-3kg的不帶電小物塊靜止在原點(diǎn)O,A點(diǎn)距O點(diǎn)l=0.045m,質(zhì)量m1=1×10-3kg的帶電小物塊以初速度v0=0.5m/s從A點(diǎn)水平向右運(yùn)動(dòng),在O點(diǎn)與m2發(fā)生正碰并把部分電量轉(zhuǎn)移到m2上,碰撞后m2的速度為0.1m/s,此后不再考慮m1、m2間的庫侖力.已知電場(chǎng)強(qiáng)度E=40N/C,小物塊m1與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1,取g=10m/s2,求:

(1)碰后m1的速度;
(2)若碰后m2做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且恰好通過P點(diǎn),OP與x軸的夾角θ=30°,OP長(zhǎng)為lop=0.4m,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(3)其它條件不變,若改變磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B/使m2能與m1再次相碰,求B/的大小?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)湯姆孫測(cè)定電子比荷(電子的電荷量與質(zhì)量之比)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。真空玻璃管內(nèi),陰極K發(fā)出的電子經(jīng)加速后,穿過小孔A、C沿中心軸線OP1進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)放置的極板D1、D2間的區(qū)域,射出后到達(dá)右端的熒光屏上形成光點(diǎn)。若極板D1、D2間無電壓,電子將打在熒光屏上的中心P1點(diǎn);若在極板間施加偏轉(zhuǎn)電壓U,則電子將打P2點(diǎn),P2與P1點(diǎn)的豎直間距為b,水平間距可忽略不計(jì)。若再在極板間施加一個(gè)方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出),則電子在熒光屏上產(chǎn)生的光點(diǎn)又回到P1點(diǎn)。已知極板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,極板間的距離為d,極板右端到熒光屏間的距離為L(zhǎng)2。忽略電子的重力及電子間的相互作用。

(1)求電子進(jìn)入極板D1、D2間區(qū)域時(shí)速度的大。
(2)推導(dǎo)出電子的比荷的表達(dá)式;
(3)若去掉極板D1、D2間的電壓,只保留勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,電子通過極板間的磁場(chǎng)區(qū)域的軌跡為一個(gè)半徑為r的圓弧,陰極射線射出極板后落在熒光屏上的P3點(diǎn)。不計(jì)P3與P1點(diǎn)的水平間距,求P3與P1點(diǎn)的豎直間距y。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,物體從某一高度自由下落到豎直立于地面的輕質(zhì)彈簧上.在a點(diǎn)時(shí)物體開始與彈簧接觸,到b點(diǎn)時(shí)物體速度為零.則從a到b的過程中,物體(  )
A.動(dòng)能一直減小
B.重力勢(shì)能一直減小
C.所受合外力先增大后減小
D.動(dòng)能和重力勢(shì)能之和一直減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,質(zhì)量分別為M、m的兩物塊A、B通過一輕質(zhì)彈簧連接,B足夠長(zhǎng)、放置在水平面上,所有接觸面均光滑。彈簧開始時(shí)處于原長(zhǎng),運(yùn)動(dòng)過程中始終處在彈性限度內(nèi)。在物塊A上施加一個(gè)水平恒力F,A、B從靜止開始運(yùn)動(dòng),彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)A、B速度分別為、

(1)求物塊A加速度為零時(shí),物塊B的加速度;
(2)求彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),物塊B移動(dòng)的距離;
(3)試分析:在彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)前,彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)兩物塊速度之間的關(guān)系?簡(jiǎn)要說明理由。

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