如圖所示,長為l的輕質(zhì)細(xì)線固定在O點,細(xì)線的下端系住質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球,小球的最低點距水平面的高度為h,在小球最低點與水平面之間高為h的空間內(nèi)分布著場強(qiáng)為E的水平向右的勻強(qiáng)電場,固定點O的正下方l/2處有一小障礙物P,現(xiàn)將小球從細(xì)線處于水平狀態(tài)由靜止釋放.

 

(1)細(xì)線在剛要接觸障礙物P時,小球的速度是多大?

(2)細(xì)線在剛要接觸障礙物P和細(xì)線剛接觸到障礙物P時,細(xì)線的拉力發(fā)生多大的變化?

(3)若細(xì)線在剛接觸到障礙物P時斷開,小球運動到水平面時的動能為多大?


解析:(1)由機(jī)械能守恒定律有mgl=mv2,

解得v=.

(2)細(xì)線在剛要接觸障礙物P時,細(xì)線的拉力設(shè)為FT1,由牛頓第二定律有

FT1-mg=m.

細(xì)線在剛接觸到障礙物P時,細(xì)線的拉力設(shè)為FT2,由牛頓第二定律有

FT2-mg=m,

解得FT2-FT1=2mg.

(3)細(xì)線斷開后小球在豎直方向做自由落體運動,運動時間t=,

小球在水平方向做勻加速運動,運動的距離

x=vt+t2.

小球運動到水平面時的動能由動能定理有

mgh+qEx=Ek-mv2,

解得Ek=mgh+mgl++2qE.

答案:(1)　(2)2mg

(3)mgh+mgl++2qE


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


航模興趣小組設(shè)計出一架遙控飛行器，其質(zhì)量m =2㎏，動力系統(tǒng)提供的恒定升力F =28 N。試飛時，飛行器從地面由靜止開始豎直上升。設(shè)飛行器飛行時所受的阻力大小不變，g取10m/s2。

   （1）第一次試飛，飛行器飛行t1 = 8 s 時到達(dá)高度H = 64 m。求飛行器所阻力f的大小；

   （2）第二次試飛，飛行器飛行t2 = 6 s 時遙控器出現(xiàn)故障，飛行器立即失去升力。求飛行器能達(dá)到的最大寬度h；

   （3）為了使飛行器不致墜落到地面，求飛行器從開始下落到恢復(fù)升力的最長時間t3 。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖是某種靜電礦料分選器的原理示意圖,帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平勻強(qiáng)電場后,分落在收集板中央的兩側(cè),對礦粉分離的過程,下列表述正確的有(　　)

A.帶正電的礦粉落在右側(cè)

B.電場力對礦粉做正功

C.帶負(fù)電的礦粉電勢能變大

D.帶正電的礦粉電勢能變小

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示,在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L、電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場,在與右側(cè)虛線相距也為L處有一與電場平行的屏.現(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計),以垂直于電場線方向的初速度v0射入電場中,v0方向的延長線與屏的交點為O.試求:

(1)粒子從射入到打到屏上所用的時間;

(2)粒子剛射出電場時的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tan α;

(3)粒子打到屏上的點到O點的距離Y.

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖(甲)所示,兩個平行金屬板P、Q豎直放置,兩板間加上如圖(乙)所示的電壓,t=0時,Q板比P板電勢高5 V,此時在兩板的正中央M點有一個電子,速度為零,電子在電場力作用下運動,使得電子的位置和速度隨時間變化.假設(shè)電子始終未與兩板相碰.在0<t<8×10-10 s的時間內(nèi),這個電子處于M點的右側(cè),速度方向向左且大小逐漸減小的時間是(規(guī)定速度方向向右為正)(　　)

A.0<t<2×10-10 s          B.2×10-10 s<t<4×10-10 s

C.4×10-10 s<t<6×10-10 s D.6×10-10 s<t<8×10-10 s

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科目：高中物理 來源： 題型：


—個物體以角速度ω做勻速圓周運動時．下列說法中正確的是： (    )

A．軌道半徑越大線速度越大    B．軌道半徑越大線速度越小

C．軌道半徑越大周期越大      D．軌道半徑越大周期越小

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，細(xì)桿的一端與小球相連，可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動，現(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運動，圖中a、b分別表示小球軌道的最低點和最高點。則桿對球的作用力可能是（   ）

A．a(chǎn)處為拉力，b處為拉力    B．a(chǎn)處為拉力，b處為推力

C．a(chǎn)處為推力，b處為拉力    D．a(chǎn)處為推力，b處推拉力

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科目：高中物理 來源： 題型：


一水平傳送帶保持2m／s的速度順時針轉(zhuǎn)動，某時刻將一質(zhì)量為0.5kg的小物塊輕輕放在傳送帶的最左端，已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2，傳送帶兩輪輪心間的距離為3m，則物塊運動到傳送帶最右端的時間為____ s；此過程中摩擦力對物塊的沖量大小為___。（g取）

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科目：高中物理 來源： 題型：


關(guān)于麥克斯韋電磁場理論，下列說法中正確的是(　  　)

A．在電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場

B．在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場

C．均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場

D．周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場

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同步練習(xí)冊答案