【題目】質(zhì)量為m，帶電量為+q的小物體在O點(diǎn)以初速度v0沿與水平成30°的方向射出，物體在運(yùn)動過程中，除重力外，還受到方向始終與初速度v0方向相反的力F的作用。

（1）若F = mg，可使物體保持v0做勻速直線運(yùn)動，可在某一方向上加一定大小的勻強(qiáng)電場，求電場強(qiáng)度的大小和方向。

（2）若F = 2mg，且電場強(qiáng)度與（1）中的場強(qiáng)大小相同，仍要使物體沿v0方向做直線運(yùn)動，那么該電場強(qiáng)度的可能方向如何？求出物體沿入射方向的最大位移和回到O點(diǎn)的最短時間，以及回到O點(diǎn)時的速度?

【答案】（1），方向與初速度成30°（2）可能與初速度成30°或150°，最大位移為，最短時間為，速度為v0

【解析】

（1）設(shè)所加場強(qiáng)E的方向與初速度成θ角，如圖所示，則

qEsinθ=mgcos30°

qEcosθ=F+mgsin30°

且F=mg

得

θ=30°，

（2）設(shè)場強(qiáng)E與初速度夾角為a，要使物體做直線運(yùn)動只須：

qEsina=mgcos30°

得

a=30°或150°

①當(dāng)a=30°時，物體的加速度最小，沿初速度方向的位移最大，受力如上圖所示。


由牛頓第二定律，有：

F+mgsin30°-qEcos30°=ma1

又由運(yùn)動學(xué)公式知：

v02＝2a1s

其中：F=2mg，

可得

②當(dāng)a=150°時，物體的加速度最大，回到O點(diǎn)時的時間最短，受力如圖所示。由牛頓第二定律，有

F+mgsin30°+qEcos30°=ma2

其中：F=2mg，，可得
回到O點(diǎn)的最短時間

回到O點(diǎn)的速度

v=v0-a2t=-v0

負(fù)號表示與初速度反向.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的 “U”形框架固定在絕緣水平面上，兩導(dǎo)軌之間的距離為L，左端連接一阻值為R的定值電阻，阻值為r、質(zhì)量為m的金屬棒垂直地放在導(dǎo)軌上，整個裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B�，F(xiàn)給金屬棒以水平向右的初速度v0，金屬棒向右運(yùn)動的距離為x后停止運(yùn)動，已知該過程中定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，重力加速度為g，忽略導(dǎo)軌的電阻，整個過程金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直接觸。則該過程中（　　）

A.磁場對金屬棒做功為

B.流過金屬棒的電荷量為

C.整個過程因摩擦而產(chǎn)生的熱量為

D.金屬棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一金屬容器置于絕緣板上，帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛于容器中，容器內(nèi)的電場線分布如圖所示.容器內(nèi)表面為等勢面，A、B為容器內(nèi)表面上的兩點(diǎn)，下列說法正確的是(　　)

A. A點(diǎn)的電場強(qiáng)度比B點(diǎn)的大

B. 小球表面的電勢比容器內(nèi)表面的低

C. B點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向與該處內(nèi)表面垂直

D. 將檢驗電荷從A點(diǎn)沿不同路徑移到B點(diǎn)，電場力所做的功不同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的實(shí)驗裝置可以用來驗證力的平行四邊形定則，帶有滑輪的方木板豎直放置，為了便于調(diào)節(jié)繩子拉力的方向，滑輪可以安放在木板上的多個位置：

(1)請把下面的實(shí)驗步驟補(bǔ)寫完整：

①三段繩子各自懸掛一定數(shù)目的等質(zhì)量鉤碼，調(diào)整滑輪在木板上的位置，使得系統(tǒng)靜止不動；

②把一張畫有等間距同心圓的厚紙，緊貼木板放置在繩子與木板之間，使得圓心位于繩子結(jié)點(diǎn)O處，有足夠多等間距同心圓作為畫圖助手，這樣做為的是方便作出力的圖示。你認(rèn)為本實(shí)驗有必要測量鉤碼所受的重力大小嗎？答______（選填“有”或“沒有”，不必說明理由）；

③記錄三段繩子懸掛的鉤碼個數(shù)以及三段繩子的方向；

④根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作出三段繩子上的拉力、、的圖示；

⑤以表示、的線段為鄰邊，畫出平行四邊形，如果平行四邊形的對角線所表示的力與近似______，則在實(shí)驗誤差允許的范圍內(nèi)驗證了力的平行四形定則。

(2)在圖中A、B、C三段繩子上分別懸掛了4、5、6個鉤碼而靜止不動，圖中、兩段繩子與豎直方向的夾角分別為、，如果本實(shí)驗是成功的，那么應(yīng)接近于______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，導(dǎo)線AB可在平行導(dǎo)軌MN上滑動，接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計，電流計中有如圖所示方向感應(yīng)電流通過時，AB的運(yùn)動情況是

A. 向右加速運(yùn)動 B. 向右減速運(yùn)動

C. 向右勻速運(yùn)動 D. 向左減速運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“修正帶”是深受同學(xué)們歡迎的一種學(xué)習(xí)用品，某種“修正帶”內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，經(jīng)測量兩個齒輪的半徑分別為2.0cm和0.8cm,其中a點(diǎn)和c點(diǎn)分別位于大小齒輪邊緣，b點(diǎn)位于大齒輪某半徑的中點(diǎn)，當(dāng)齒輪勻速轉(zhuǎn)動時（ �。�

A. 大齒輪上的a點(diǎn)與大齒輪上b點(diǎn)的周期之比為2:5

B. 大齒輪上的a點(diǎn)與小齒輪上c點(diǎn)角速度之比為5:2

C. 大齒輪上的b點(diǎn)與小齒輪上c點(diǎn)線速度之比為1:1

D. 大齒輪上的b點(diǎn)與小齒輪上c點(diǎn)角速度之比為2:5

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲中的變壓器為理想變壓器，原線圈的匝數(shù)n1與副線圈的匝數(shù)n2之比為10：1．變壓器的原線圈接如圖乙所示的正弦式電流，兩個20Ω的定值電阻串聯(lián)接在副線圈兩端．電壓表V為理想電表．則（ ）

A．原線圈上電壓的有效值為100 V

B．原線圈上電壓的有效值約為70.7 V

C．電壓表V的讀數(shù)為5.0 V

D．電壓表V的讀數(shù)約為3.5 V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我們都有這樣的經(jīng)驗，玻璃杯落在水泥地面上會破碎，而從相同的高度落在地毯上不會破碎，對這一現(xiàn)象的解釋，正確的是（　�。�

A.玻璃杯落到水泥地面上的動量較大

B.玻璃杯落到水泥地面上的沖量較大

C.玻璃杯落到地毯上動量的變化量較小

D.玻璃杯落到地毯上，減速時間較長，受到的沖擊力較小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑R＝1.0m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個端點(diǎn)B和圓心O的連線與水平方向間的夾角θ＝37°，另一端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)．C點(diǎn)右側(cè)的水平路面上緊挨C點(diǎn)放置一木板，木板質(zhì)量M＝1kg，上表面與C點(diǎn)等高．質(zhì)量m＝1kg的物塊 （可視為質(zhì)點(diǎn)）從空中A點(diǎn)以v0＝1.2m/s的速度水平拋出，恰好從軌道的B端沿切線方向進(jìn)入軌道．已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.2，木板與路面間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.05，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g＝10m/s2，設(shè)木板受到的最大靜摩擦力跟滑動摩擦力相等．試求：

(1)物塊經(jīng)過軌道上的B點(diǎn)時的速度大��；

(2)物塊經(jīng)過軌道上的C點(diǎn)時對軌道的壓力；

(3)木板至少多長才能使物塊不從木板上滑下？

(4)若木板足夠長，請問從開始平拋至最終木板、物塊都靜止，整個運(yùn)動過程中，物塊與木板間產(chǎn)生的內(nèi)能為多少？木板與地面間產(chǎn)生的內(nèi)能為多少？共產(chǎn)生的內(nèi)能為多少？

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