如圖19所示,一帶電量為、質(zhì)量為的小球,從距地面高處以一定的初速度水平拋出,在距拋出點水平距離為處有根管口比小球略大的豎直細管,管的上口距地面的。為了使小球能無碰撞地通過管子,可在管子上方整個區(qū)域內(nèi)加一水平向左的勻強電場,求:

 。1)小球的初速度的大;
(2)應(yīng)加電場的場強大。
(3)小球落地時的動能。
  ⑵  ⑶
本題涉及到自由落體運動、勻減速直線運動等多過程及多種規(guī)律。如運動學公式、牛頓第二定律、動能定理等的運用,考查學生對復(fù)雜過程的綜合分析能力和物理規(guī)律的綜合運用能力。
要使小球無碰撞地通過管口,則當它到達管口時,速度方向為豎直向下,
(1)   豎直方向小球做自由落體運動,則運動時間為:       
水平方向小球做勻減速運動,減速至0,位移為:             
解得    
(2)水平方向,根據(jù)牛頓第二定律     
又由運動學公式  
解得:             
(3)由動能定理得      
解得                     
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(8分)如圖所示,A是能發(fā)射帶電量為+q質(zhì)量為m、初速度不計的離子源.離子源發(fā)射出的離子首先在豎直加速管B中加速,得到一定速率后進入內(nèi)存輻向分布電場的偏轉(zhuǎn)管C改變速度方向,然后從轉(zhuǎn)移管道D中水平輸出.已知加速管B中的加速電壓為U,偏轉(zhuǎn)管C是中心軸線半徑為R的圓弧管道.設(shè)偏轉(zhuǎn)管C內(nèi)中心軸線對應(yīng)的圓弧上各點場強處處相等,離子所受重力不計.求:
(1)帶電粒子剛進入偏轉(zhuǎn)管C時的瞬時速率;
(2)為確保帶電粒子順利沿圖中虛線進入、偏轉(zhuǎn)并輸出,偏轉(zhuǎn)管C內(nèi)中心軸線對應(yīng)的圓弧上各點場強E為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,水平面上有一傾角為α=30°的斜面,圖中豎直虛線左側(cè)空間存在水平向右的勻強電場,虛線右側(cè)無電場。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為-q的絕緣小球(可視為質(zhì)點)從斜面頂端A點以初速度v0水平向右拋出,小球落到斜面上的B點,且B點恰好為電場右側(cè)邊界與斜面的交點,接著小球與斜面發(fā)生彈性碰撞,當小球再次落到斜面上時恰好打在斜面最底端的C點,已知重力加速度為g,勻強電場的場強大小為,求:斜面總長度L。(小球與斜面發(fā)生彈性碰撞時,碰撞前后的瞬間速度大小相等,且遵守光的反射定律)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,空間中存在兩條射線OM、ON,以及沿射線OM方向的勻強電場,已知∠NOMθ,某帶電粒子從射線OM上的某點P垂直于OM入射,僅在電場作用下經(jīng)過射線ON上的Q點,若Q點離O點最遠且OQL,求(1)粒子入射點PO點的距離S。
(2)帶電粒子經(jīng)過電壓U加速后從P點入射,則改變電壓U時,欲使粒子仍然能經(jīng)過Q點,試畫出電壓U與勻強電場的場強E之間的關(guān)系。(只定性畫出圖線,無需說明理由)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,長L="0." 4 m的兩平行金屬板A、B豎直放置,相距d="0." 02 m,兩板間接入恒定電壓為182 V且B板接正極一電子質(zhì)量m="9." 1 kg,電荷量,以m/s的速度緊靠A板向上射入電場中,不計電子的重力.問電子能否射出電場?若能,計算在電場中的偏轉(zhuǎn)距離;若不能,在保持電壓不變的情況下,B板至少平移多少,電子才能射出電場?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示為電子顯示儀器(如示波器)的核心部件.如圖所示,左邊部分為加速裝置,陰極產(chǎn)生的熱電子(電荷量為e,質(zhì)量為m)由靜止開始經(jīng)加速電壓μ1加速后,進入板長為l,間距為d,直流電壓為μ2的偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域,偏轉(zhuǎn)區(qū)域右側(cè)為熒光屏,電子轟擊熒光屏能夠顯示出光斑P.依據(jù)上述信息,求:
(l)電子離開加速電場時的速度大小;
(2)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的速度與進入時速度的夾角的正切值;
(3)若把某時刻做為計時起點t=0,從該時刻起顯示屏由靜止開始向左做加速度為a的勻加速直線運動,試定量說明光斑在屏上的運動性質(zhì).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在坐標系右側(cè)存在一寬度為、垂直紙面向外的有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度的大小為B;在左側(cè)存在與y軸正方向成角的勻強電場。一個粒子源能釋放質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,粒子的初速度可以忽略。粒子源在點P(,)時發(fā)出的粒子恰好垂直磁場邊界EF射出;將粒子源沿直線PO移動到Q點時,所發(fā)出的粒子恰好不能從EF射出。不計粒子的重力及粒子間相互作用力。求:

(1)勻強電場的電場強度;
(2)粒子源在Q點時,粒子從發(fā)射到第二次進入磁場的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,兩平行金屬板豎直放置,左極板接地,中間有小孔,右極板電勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,一個電子原來靜止在左極板小孔處,不計電子的重力,下列說法正確的是
A.從t=0時刻釋放電子,電子始終向右運動,直到打到右極板上
B.從t=0時刻釋放電子,電子可能在兩板間振動
C.從t=T/4時刻釋放電子,電子可能在兩板間振動,也可能打到右極板上
D.從t=3T/8時刻釋放電子,電子必然打到左極板上

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(2011年溫州中學高三月考)如圖甲所示,在真空中足夠大的絕緣水平地面上,一個質(zhì)量為m=0.2 kg,帶電荷量為q=+2.0×10-6 C的小物塊處于靜止狀態(tài),小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1.從t=0時刻開始,空間加上一個如圖乙所示的場強大小和方向呈周期性變化的電場(取水平向右的方向為正方向,g取10 m/s2),求:

(1)23秒內(nèi)小物塊的位移大小;
(2)23秒內(nèi)電場力對小物塊所做的功.

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