【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)的平面直角坐標(biāo)系xoy中,x軸上方有水平向右的勻強電場,有一質(zhì)量為m,電荷量為﹣q(﹣q<0)的帶電絕緣小球,從y軸上的P(0,L)點由靜止開始釋放,運動至x軸上的A(﹣L,0)點時,恰好無碰撞地沿切線方向進入在x軸下方豎直放置的四分之三圓弧形光滑絕緣細管.細管的圓心O1位于y軸上,交y軸于點B,交x軸于A點和C(L,0)點.該細管固定且緊貼x軸,內(nèi)徑略大于小球外徑.小球直徑遠小于細管半徑,不計一切阻力,重力加速度為g.求:

(1)勻強電場的電場強度的大。

(2)小球運動到B點時對管的壓力的大小和方向;

(3)小球從C點飛出后會落在x軸上的哪一位置.

【答案】(1)勻強電場的電場強度的大小為;

(2)小球運動到B點時對管的壓力的大小為mg方向向上;

(3)小球從C點飛出后會落在x軸上的坐標(biāo)為﹣7L的位置上.

【解析】解:(1)小球釋放后在重力和電場力的作用下做勻加速直線運動,小球從A點沿切線方向進入,則此時速度方向與豎直方向的夾角為45°,即加速度方向與豎直方向的夾角為45°,

則tan45°=

解得:E=

(2)根據(jù)幾何關(guān)系可知,圓弧的半徑r=

從P到B點的過程中,根據(jù)動能定理得:

(2L+)+EqL

在B點,根據(jù)牛頓第二定律得:

N﹣mg=m

聯(lián)立解得:N=mg,方向向上,

(3)從P到A的過程中,根據(jù)動能定理得:

解得:

小球從C點拋出后做類平拋運動,

拋出時的速度vC=vA=

小球的加速度,

當(dāng)小球沿拋出方向和垂直拋出方向位移相等時,又回到x軸,則有:

解得:

則沿x軸方向運動的位移x=

則小球從C點飛出后落在x軸上的坐標(biāo)x′=L﹣8L=﹣7L

答:(1)勻強電場的電場強度的大小為;

(2)小球運動到B點時對管的壓力的大小為mg方向向上;

(3)小球從C點飛出后會落在x軸上的坐標(biāo)為﹣7L的位置上.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,半徑為R的光滑圓軌道固定在豎直平面內(nèi),D為其圓心。一質(zhì)量為m的小滑塊,在外力F(未畫出)的作用下靜止在圓軌道上的B點,OB與豎直方向的夾角為θ(θ<),重力加速度為g。

(1)為使小滑塊靜止在B點,外力F的最小值Fmin= _________

(2)若在B點撤去力F的同時,給小滑塊一個沿切線方向向F的初速度,為使小滑塊能滑上圓軌道的最高點C,求初速度vo的范圍_______

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)代家庭電器化程度越來越高,用電安全是一個十分重要的問題.下表提供了一組部分人的人體電阻平均值數(shù)據(jù),你認為下列說法正確的是(  )

測量項目

干燥時電阻

出汗或潮濕時電阻

手與手之間

200 kΩ

5 kΩ

手與腳之間

300 kΩ

8 kΩ

腳與塑料鞋底之間

800 kΩ

10 kΩ

A. 從表中可看出干燥時的電阻是潮濕時的電阻的4080

B. 對人體加220 V電壓后,若對人的安全電流是22 mA以下,只有出汗或潮濕時是十分危險的

C. 對人體加220 V電壓后,若對人的安全電流是22 mA以下,上述幾項都十分危險

D. 從表中可看出干燥時對人體加220 V電壓后的電流值最大是1.1 A

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是在同一直線上運動的甲、乙兩物體的x﹣t圖象,下列說法中錯誤的是( 。

A. 甲的啟動時刻比乙早t1

B. 兩車運動起來后甲的速度比乙大

C. 當(dāng)t=t2時,兩物體相遇

D. 當(dāng)t=t3時,兩物體相距x1

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】A、B兩組同學(xué)用多用電表測量某型號白熾燈的燈絲電阻.

(1)A組按照規(guī)范的操作步驟測量,歐姆擋及指針位置如圖甲、乙所示,則燈泡電阻值為________Ω,標(biāo)稱字樣可能是________(填序號)

220 V,25 W

220 V,300 W

220 V,500 W

(2)B組的多用電表歐姆擋刻度不清,但仍要用該表測量燈泡電阻,規(guī)范操作后發(fā)現(xiàn)指針如圖丙所示;同一倍率下外接阻值為R時,指針恰好指在刻度盤的正中央,則燈泡電阻為________(結(jié)果用R表示)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電子在電勢差為U1的加速電場中由靜止開始運動,然后射入電勢差為U2的兩塊平行板間的電場中,入射方向跟極板平行,整個裝置處于真空中,重力可忽略.在滿足電子能射出平行板的條件下,下述四種情況中,一定能使電子的偏角φ變大的是(  )

A. U1變大,U2變大

B. U1變小,U2變大

C. U1變大,U2變小

D. U1變小,U2變小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于質(zhì)點,下列說法中正確的是 ( )

A. 評委為體操運動員劉璇的“跑馬”動作評分,可將劉璇看做質(zhì)點

B. 質(zhì)點是一個理想化模型,但現(xiàn)實中是存在的

C. 物理學(xué)中的“質(zhì)點”跟幾何學(xué)中的“點”沒有區(qū)別

D. 如果物體的大小和形狀在研究的問題中屬于無關(guān)的或次要的因素,就可以把物體看做質(zhì)點

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】氫原子的核外電子由一個軌道躍遷到另一軌道時,可能發(fā)生的情況是

A. 放出光子,電子動能減少,原子的能量減少B. 放出光子,電子動能增加,原子的能量減少

C. 吸收光子,電子動能增加,原子的能量減少D. 吸收光子,電子動能增加,原子的能量增加

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】據(jù)英國《每日郵報》報道,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆距離地球僅14光年的另一個地球”—沃爾夫(Wolf1061c。沃爾夫1061c的質(zhì)量為地球的4倍,圍繞紅矮星沃爾夫1061運行的周期為5天,它是迄今為止在太陽系外發(fā)現(xiàn)的距離最近的宜居星球。設(shè)想從地球發(fā)射一顆科學(xué)探測衛(wèi)星圍繞沃爾夫1061c表面運行.已知萬有引力常量為G,天體的環(huán)繞運動可看作勻速圓周運動。則下列說法正確的是( )

A. 從地球發(fā)射該衛(wèi)星的速度應(yīng)該小于第三宇宙速度

B. 衛(wèi)星繞行星沃爾夫1061c運行的周期與該衛(wèi)星的密度有關(guān)

C. 沃爾夫1061c和地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的三次方之比等于

D. 若已知探測衛(wèi)星的周期和地球的質(zhì)量,可近似求出沃爾夫1061c的半徑

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案