如圖2所示，一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從距地面高h處，以一定的初速度水平拋出，在距離拋出點水平距離為l處，有一根管口比小球直徑略大的豎直細(xì)管，管的上口距地面高h/2.為了使小球能無碰撞地通過管子，可在細(xì)管上方的整個區(qū)域里加一個方向向左的勻強電場，求：
（1）小球的初速度v0；    
（2）電場強度E的大小；   
（3）小球落地時的動能.

                                      


見分析


【試題分析】
（1）在水平和垂直方向小球均做勻變速運動，由題意可知小球進入細(xì)管前水平速度已減為零，即有
                          h/2=gt2/2                           ①
                    l=v0t/2②
     解①②式得v0=2l                             ③
對（2）、（3）問，雖然分別在水平和垂直方向用動能定理求得結(jié)果和答案相同，但是求解的過程是錯誤的，因為動能是標(biāo)量，根本無分量形式.正確的解法如下：
在水平方向有                              ④
解③④式得 E=
在垂直方向由v2=2gh和EK=mv2得EK=mgh
或?qū)θ^程，由動能定理得
EK=mgh-Eql+mv代入E和v0可得EK=mgh.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?崇明縣二模）如圖1所示，一個質(zhì)量m=0.1kg的正方形金屬框總電阻R=0.5Ω，金屬框放在表面絕緣且光滑的斜面頂端（金屬框上邊與AA′重合），自靜止開始沿斜面下滑，下滑過程中穿過一段邊界與斜面底邊BB′平行、寬度為d的勻強磁場后滑至斜面底端（金屬框下邊與BB’重合），設(shè)金屬框在下滑過程中的速度為v，與此對應(yīng)的位移為s，那么v2-s圖象（記錄了線框運動全部過程）如圖2所示，已知勻強磁場方向垂直斜面向上．試問：（g取10m/s2）
（1）根據(jù)v2-s圖象所提供的信息，計算出金屬框在進入磁場區(qū)域前下滑的加速度a，及從斜面頂端滑至底端所需的時間為多少？
（2）勻強磁場的磁感應(yīng)強度多大？
（3）現(xiàn)用平行斜面沿斜面向上的恒力F作用在金屬框上，使金屬框從斜面底端BB′（金屬框下邊與BB′重合）由靜止開始沿斜面向上運動，并勻速通過磁場區(qū)域后到達斜面頂端（金屬框上邊與AA′重合）．試計算恒力F的大�。�

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科目：高中物理 來源：全國各地重點中學(xué)聯(lián)考、高考物理模擬試卷壓軸題精選一百道 題型：038

如圖1所示，真空中相距d＝5 cm的兩塊平行金屬板A、B與電源連接(圖中未畫出)，其中B板接地(電勢為零)，A板電勢變化的規(guī)律如圖2所示將一個質(zhì)量m＝2.0×10－27 kg，電量q＝＋1.6×10－1 C的帶電粒子從緊臨B板處釋放，不計重力．求

(1)在t＝0時刻釋放該帶電粒子，釋放瞬間粒子加速度的大�。�

(2)若A板電勢變化周期T＝1.0×10－8 s，在t＝0時將帶電粒子從緊臨B板處無初速釋放，粒子到達A板時動量的大��；

(3)A板電勢變化頻率多大時，在到時間內(nèi)從緊臨B板處無初速釋放該帶電粒子，粒子不能到達A板．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖1所示，真空中相距的兩塊平行金屬板A、B與電源連接（圖中未畫出），其中B板接地（電勢為零），A板電勢變化的規(guī)律如圖2所示

將一個質(zhì)量，電量的帶電粒子從緊臨B板處釋放，不計重力。求

在時刻釋放該帶電粒子，釋放瞬間粒子加速度的大小；

若A板電勢變化周期s，在時將帶電粒子從緊臨B板處無初速釋放，粒子到達A板時動量的大��；

A板電勢變化頻率多大時，在到時間內(nèi)從緊臨B板處無初速釋放該帶電粒子，粒子不能到達A板。

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖1所示，真空中相距d=5cm的兩塊平行金屬板A、B與電源連接(圖中未畫出)，其中B板接地（電勢為零）,A板電勢變化的規(guī)律如圖2所示.
將一個質(zhì)量m=2.0×10-23 kg,電量q=+1.6×10-1C的帶電粒子從緊臨B板處釋放，不計重力.求：
(1)在t=0時刻釋放該帶電粒子，釋放瞬間粒子加速度的大小;
(2)若A板電勢變化周期T=1.0×10-5s,在t=0時將帶電粒子從緊臨B板處無初速釋放，粒子到達A板時動量的大小；

(3)A板電勢變化頻率多大時，在t=到t=時間內(nèi)從緊臨B板處無初速釋放該帶電粒子，粒子不能到達A板.
               
                      圖1                         圖2

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