20.如圖所示,光滑絕緣半球槽的半徑為R,處在水平向右的勻強(qiáng)電場中,一質(zhì)量為m的帶正電小球從槽的右端A處無初速沿軌道滑下,電場力為其重力的四分之三,求帶電小球在滑動過程中的最大速度.

分析 速度最大時,合力與速度方向垂直,找到該點(diǎn),根據(jù)定能定理求出經(jīng)過該點(diǎn)時的速度就是最大速度

解答 解:速度最大時,合力與速度方向垂直,設(shè)此時重力和電場力的合力與豎直方向的夾角為θ
則:mgRcosθ-FR(1-sinθ)=$\frac{1}{2}$mV2max-0
由圖可知:tanθ=$\frac{4}{3}$    sinθ=$\frac{4}{5}$    cosθ=$\frac{3}{5}$
則:Vmax=$\frac{2\sqrt{5gR}}{5}$
答:帶電小球在滑動過程中的最大速度為$\frac{2\sqrt{5gR}}{5}$.

點(diǎn)評 求解最大速度是本題難點(diǎn),重力場和電場共同作用時最大速度應(yīng)在合力的最低點(diǎn),類比重力場中的運(yùn)動情況理解,根據(jù)動能定理求解

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.某同學(xué)利用伏安法測量某未知電阻Rx的精確電阻(阻值恒定),進(jìn)行了如下實(shí)驗:
(1)他先用萬用電表歐姆擋測該未知電阻的阻值.將開關(guān)置于×10擋位,指針示數(shù)如圖,若想更準(zhǔn)確一些,將開關(guān)置于×1k擋(×1或×1k)
(2)然后用以下器材用伏安法盡可能精確地測量該電阻:
A.直流電源E:電動勢3V,內(nèi)阻忽略
B.電流表A1:量程0.3A,內(nèi)阻約為0.1Ω
C.電流表A2:量程3mA,內(nèi)阻約為10Ω
D.電壓表V1:量程3V,內(nèi)阻約為3KΩ
E.電壓表V2:量程15V,內(nèi)阻約為50KΩ
F.滑動變阻器R1:最大阻值10Ω
G.滑動變阻器R2:最大阻值1000Ω
H.開關(guān)S,導(dǎo)線若干
①為較準(zhǔn)確測量該電阻的阻值,要求各電表指針能有較大的變化范圍,以上器材中電流表應(yīng)選C(填“B”或“C”),電壓表應(yīng)選D(填“D”或“E”),滑動變阻器應(yīng)選F(填“F”或“G”)
②請在右側(cè)方框中畫出實(shí)驗電路原理圖.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

11.平均速度是矢量,方向與位移方向相同,瞬時速度是矢量,方向與運(yùn)動的方向相同,加速度是矢量,方向與速度變化的方向相同.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.在高度為H的同一位置,向水平方向同時拋出兩個小球A和B,如果VA>VB,則下列說法中正確的是(  )
A.A球落地時間小于B球落地時間
B.A球射程大于B球的射程
C.如果兩球在飛行中遇到一堵豎直的墻壁,兩球擊中墻的高度可能相同
D.在空中飛行的任意相等的時間內(nèi),兩球的速度增量總是不同的

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.一輛汽車沿平直公路從某地由靜止出發(fā),起動加速度為2m/s2,加速行駛5s,后勻速行駛2s,然后以2.5m/s2的加速度剎車,
求:(1)汽車在前7s的平均速度?
(2)剎車以后7s的位移是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.某電視臺“快樂向前沖”節(jié)目中的場地設(shè)施如題圖所示,AB為水平直軌道,上面安裝有電動懸掛器,可以載人運(yùn)動,水面上漂浮著一個半徑為R,角速度為ω,鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的軸心離平臺的水平距離為L,平臺邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H.選手抓住懸掛器,可以在電動機(jī)帶動下,從A點(diǎn)下方的平臺邊緣處沿水平方向做初速度為零,加速度為a的勻加速直線運(yùn)動.選手必須作好判斷,在合適的位置釋放,才能順利落在轉(zhuǎn)盤上.設(shè)人的質(zhì)量為m(不計身高大。,人與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為μmg,重力加速度為g.
(1)假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤上瞬間相對轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱,為保證他落在距圓心$\frac{R}{2}$以內(nèi)不會被甩出轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤角速度ω應(yīng)限制在什么范圍?
(2)若已知H=5m,L=8m,a=2m/s2,g=10m/s2,且選手從某處C點(diǎn)釋放能恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上,則他是從平臺出發(fā)后經(jīng)過多長時間釋放懸掛器的?
(3)若電動懸掛器開動后,針對不同選手的動力與該選手重力關(guān)系皆為F=0.6mg,懸掛器在軌道上運(yùn)動時存在恒定的摩擦阻力,選手在運(yùn)動到上面(2)中所述位置C點(diǎn)時,因恐懼沒有釋放懸掛器,但立即關(guān)閉了它的電動機(jī),則按照(2)中數(shù)據(jù)計算懸掛器載著選手還能繼續(xù)向右滑行多遠(yuǎn)的距離?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖,A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場中一個邊長為10cm的正六邊形的六個頂點(diǎn),A、B、C三點(diǎn)電勢分別為1.0V、2.0V、3.0V,則下列說法正確的是( 。
A.勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為10V/m
B.勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為$\frac{20\sqrt{3}}{3}$V/m
C.把電子從E點(diǎn)移到F點(diǎn),電場力做功為1.6×10-19J
D.把電子從F點(diǎn)移到D點(diǎn),電荷的電勢能減少4.8×10-19J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.某航空母艦上飛機(jī)在跑道加速時,發(fā)動機(jī)最大加速度為5m/s2,所需起飛速度為50m/s,跑道長90m
(1)通過計算判斷,飛機(jī)能否靠自身發(fā)動機(jī)從艦上起飛?
(2)為了使飛機(jī)在跑道開始滑行時就有一定的初速度,航空母艦裝有彈射裝置,對于該型號的艦載飛機(jī),彈射裝置必須使它有多大的初速度?
(3)如果沒有彈射裝置,飛機(jī)起飛所需要的跑道又至少為多長?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的判斷正確的是( 。
A.質(zhì)點(diǎn)是指那些形狀很小的物體
B.平直的公路上行駛的汽車,研究其從甲地到乙地所需的時間時,汽車可視為質(zhì)點(diǎn)
C.北京開往上海的火車,研究其過一座長200米橋梁的時間時,火車可視為質(zhì)點(diǎn)
D.研究雜技演員在做空翻動作的相關(guān)問題時,可將雜技演員視為質(zhì)點(diǎn)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案