[题目]如图所示.在竖直平面内的平面直角坐标系xoy中.x轴上方有水平向右的匀强电场.有一质量为m.电荷量为-q(-q＜0)的带电绝缘小球.从y轴上的P(0.L)点由静止开始释放.运动至x轴上的A(-L.0)点时.恰好无碰撞地沿切线方向进入在x轴下方竖直放置的四分之三圆弧形光滑绝缘细管.细管的圆心O1位于y轴上.交y轴于点B.交x轴于A点和C(L.0)点.该� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图所示，在竖直平面内的平面直角坐标系xoy中，x轴上方有水平向右的匀强电场，有一质量为m，电荷量为-q（-q＜0）的带电绝缘小球，从y轴上的P（0，L）点由静止开始释放，运动至x轴上的A（-L，0）点时，恰好无碰撞地沿切线方向进入在x轴下方竖直放置的四分之三圆弧形光滑绝缘细管。细管的圆心O1位于y轴上，交y轴于点B，交x轴于A点和C（L，0）点。该细管固定且紧贴x轴，内径略大于小球外径。小球直径远小于细管半径，不计一切阻力，重力加速度为g。求：

(1)匀强电场的电场强度的大小；

(2)小球运动到B点时对管的压力的大小和方向；

(3)小球从C点飞出后会落在x轴上的哪一位置。

【答案】(1)；(2)mg方向向下；(3)-7L。

【解析】

(1)小球释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动，小球从A点沿切线方向进入，则此时速度方向与竖直方向的夹角为45°，即加速度方向与竖直方向的夹角为45°，则

解得：

(2)根据几何关系可知，圆弧的半径

从P到B点的过程中，根据动能定理得：

在B点，根据牛顿第二定律得：

联立解得：

，

方向向上，由牛顿第三定律可知，小球运动到B点时对管的压力的方向向下

(3)从P到A的过程中，根据动能定理得：

解得：

小球从C点抛出后做类平抛运动，抛出时的速度

小球的加速度

，

当小球沿抛出方向和垂直抛出方向位移相等时，又回到x轴，则有：

解得：

则沿x轴方向运动的位移

则小球从C点飞出后落在x轴上的位置

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=60°，并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，微粒射出磁场时的偏转角也为θ=60°．已知偏转电场中金属板长L=10cm，圆形匀强磁场的半径为R=10cm，重力忽略不计．求：

（1）带电微粒经加速电场后的速度大小；

（2）两金属板间偏转电场的电场强度E的大小；

（3）匀强磁场的磁感应强度B的大小．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】某同学用如图甲所示装置做验证机械能守恒定律实验。所用打点计时器为电磁打点计时器。

(1)为减少阻力对实验的影响，下列操作可行的是____________；

A．选用流线型的重锤

B．安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上

C．释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直

D．重锤下落中手始终提住纸带上端，保持纸带竖直

(2)进行正确操作后，得到一条纸带如图乙所示，其中O是起始点，M、N、P为从合适位置开始选取的连续点中的三个点，测得O到M、N、P各点的距离并标在纸带上，若重锤的质量为0.1kg，则从打O点到打N点的过程中，重锤重力势能的减少量为____________J，其动能的增加量为__________J（结果保留三位有效数字）；（g取9.8m/s2）

(3)若重锤的质量为m，取打点O时重锤所在水平面为参考平面，分别算出打各个计数点时对应重锤的势能Epi和动能Eki，接着在E-h坐标系中描点作出如图丙所示的Ek-h和Ep-h图线，求得Ep-h图线斜率的绝对值为k1，Ek-h图线斜率为k2，则在误差允许的范围内，k1与k2的关系满足_______时重锤机械能守恒。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】关于图中四幅图片，下列说法中正确的是

A.学生从站立状态到完全蹲下的过程中，所受的支持力和对台秤的压力始终相等

B.运动员推开冰壶后，冰壶在冰面上受到的阻力较小，冰壶将做匀速直线运动

C.设计赛车时，车身质量较轻，同时配备性能优良的发动机，是为了获得更大的加速度

D.由于塞子的质量小于试管的质量，喷出时塞子受到的冲击力将大于试管受到的冲击力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】2019年9月13日，美国导弹驱逐舰“迈耶”号擅自进入中国西沙群岛海域。我军组织有关海空兵力，依法依规对美舰进行了识别查证，予以警告，成功将其驱离。如图是美国导弹驱逐舰“迈耶”号在海面上被我军驱离前后运动的速度—时间图像，则下列说法正确的是（　　）

A.美舰在0~66 s内的平均速度大小等于7.5 m/sB.美舰在66 s末开始调头逃离

C.美舰在66~96 s内运动了225 mD.美舰在96~116 s内做匀减速直线运动

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】据人民日报报道，“人造月亮”构想有望在2022年初步实现。届时首颗“人造月亮”将完成从发射、展开到照明的整体系统演示验证并发射。“人造月亮”将部署在距离地球500 km以内的低轨道上，可为城市提供夜间照明。假设“人造月亮”绕地球做圆周运动，则“人造月亮”在轨道上运动时（　　）

A.“人造月亮”的线速度大于第一宇宙速度

B.“人造月亮”的向心力大于月球受到的向心力

C.“人造月亮”的公转周期小于月球绕地球运行的周期

D.“人造月亮”的向心加速度小于地球表面的重力加速度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】某兴趣小组用如图所示装置探究物体的加速度与力、质量的关系。

（1）我们已经知道，物体的加速度a同时跟合外力F和质量m两个因素有关。要研究这三个物理量之间的定量关系所用的思想方法是______________

A．理想实验法 B．等效替代法

C．控制变量法 D．建立物理模型法

（2）同学甲用砂桶的重力当作小车受到的合外力F，为了减小这种做法带来的实验误差，她先做了两方面的调整措施：

a．用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是 ___________ ；

b．使砂桶的质量 ________（填“远小于”、“远大于”或“等于”）小车的质量，目的是使拉小车的力近似等于砂桶的重力。

（3）完成上述操作后，同学甲在砂桶中加入适量砂,接通打点计时器电源（频率50Hz），松开小车，小车运动。纸带被打出一系列点，其中的一段如图所示。从图中可读出x1＝3.10 cm，x2＝_______ cm, 由此求得加速度的大小a＝______ m/s2（计算结果保留两位有效数字）。

（4）同学乙在做“探究加速度与力的关系”和“探究加速度和质量的关系”两个实验时，把两个实验数据(每个实验各5组数据)都记录在表中。数据是按照加速度的大小排列的，两个实验的数据混在一起，而且有两个数据模糊不清（表中空格）。如果模糊的数据是正确的，其数值应该是多少？请填在表中 (结果保留两位有效数字)。