空間存在水平向右的勻強電場,場強為50N/C一個帶電小球的質(zhì)量20g,帶電量+0.004C,重力加速度取10m/S2,將這個小球從地面向著與水平成45度角向右上方以10m/S的初速度拋出,求小球落地點距拋出點的距離.
分析:小球在重力場和電場的復(fù)合場中運動,運用運動的分解法研究.小球在水平方向做勻加速運動,豎直方向做豎直上拋運動,先根據(jù)豎直上拋運動的規(guī)律求出運動時間,進而求得水平位移.
解答:解:小球在豎直方向上做初速度大小為 vy=v0sin45°的豎直上拋運動,則根據(jù)運動的對稱性可知:
小球運動的時間為 t=
2vy
g
=
2v0sin45°
g
;
在水平方向上,小球受到方向向右的電場力做勻加速直線運動,則小球落地點距拋出點的距離為:
  x=v0cos45°t+
1
2
at2
=v0cos45°t+
1
2
?
qE
m
t2
;
聯(lián)立兩式得:x=v0cos45°?
2v0sin45°
g
+
qE
2m
2v0sin45°
g
2=[
102sin90°
10
+10×
0.004×50
2×20×10-3
×(
2×10×sin45°
10
)2
]m=20m;
答:小球落地點距拋出點的距離是20m.
點評:本題曲線運動動力學(xué)問題,采用與類平拋運動類似的研究方法:運動的分解法,同時要明確力作用的獨立性,把握兩個分運動的時間相等這一特點.
練習冊系列答案
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如圖所示,水平絕緣光滑軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接,圓弧的半徑R=0.40m.在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場,電場強度E=1.0×104 N/C.現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.10kg的帶電體(可視為質(zhì)點)放在水平軌道上與B端距離s=1.0m的位置,由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運動,當運動到圓弧形軌道的C端時,速度恰好為零.已知帶電體所帶電荷q=8.0×10-5C,取g=10m/s2,求:
(1)帶電體在水平軌道上運動的加速度大小及運動到B端時的速度大小;
(2)帶電體運動到圓弧形軌道的B端時對圓弧軌道的壓力大。
(3)帶電體沿圓弧形軌道運動過程中,電場力和摩擦力對帶電體所做的功各是多少.

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如圖所示,ACB為光滑圓弧軌道其半徑為R,O為其圓心,OD為水平臺面.AF為光滑水平面且與圓弧ACB光滑連接.已知:在DFAO區(qū)域存在水平向左的勻強電場,場強大小為E1,AOB右側(cè)空間存在水平向右的勻強電場,場強大小為E2,且E1=E2.在AE水平面上有一個質(zhì)量為m,電荷量為q的帶負電小球(可看作質(zhì)點).若其重力mg=qE1 問
(1)至少從距離A點多遠處無初速度釋放該小球才能使其通過B點.(2)通過B點后落在水平面OD上距O點的距離在什么范圍內(nèi).

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(2009?天津模擬)如圖所示,豎直面內(nèi)有一絕緣軌道,AB部分是光滑的四分之一圓弧,圓弧半徑R=0.5m,B處切線水平,BC部分為水平粗糙直軌道.有一個帶負電的小滑塊(可視為質(zhì)點)從A點由靜止開始下滑,運動到直軌道上的P處剛好停。』瑝K的質(zhì)量m=1kg,帶電量為q=-2.5×10-3C保持不變,滑塊小軌道BC部分間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,整個空間存在水平向右的勻強電場,電場強度大小為E=4.0×102N/C.(g=10m/s2
(1)求滑塊到達B點前瞬間對軌道的壓力大小.
(2)求BP間的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)半徑為r的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),環(huán)上套有質(zhì)量為m、帶正電的珠子,空間存在水平向右的勻強電場,如圖所示,珠子所受靜電力是其重力的
3
倍.將珠子從環(huán)最低位置A點靜止釋放,求:
(1)珠子所能獲得的最大動能;
(2)最大動能位置圓環(huán)對珠子作用力大;
(3)珠子運動到最高點B點位置.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,水平絕緣軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接,半圓形軌道的半徑R=0.40m.軌道所在空間存在水平向右的勻強電場,電場強度E=1.0×104N/C.現(xiàn)有一電荷量q=+1.0×10-4C,質(zhì)量m=0.10kg的帶電體(可視為質(zhì)點),在水平軌道上的P點由靜止釋放,帶電體運動到圓形軌道最低點B時的速度vB=5.0m/s.已知帶電體與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.50,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)帶電體運動到圓形軌道的最低點B時,圓形軌道對帶電體支持力的大;
(2)帶電體在水平軌道上的釋放點P到B點的距離;
(3)帶電體到達C點的速度大。
(4)帶電體第一次經(jīng)過C點后,落在水平軌道上的位置到B點的距離.

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