[题目](2014新课标全国卷Ⅰ.25)如图.O.A.B为同一竖直平面内的三个点.OB沿竖直方向.∠BOA＝60°.OB＝OA.将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出,小球在运动过程中恰好通过A点．使此小球带电.电荷量为q.同时加一匀强电场.场强方向与△OAB所在平面平行.现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球.该小球通� 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】(2014新课标全国卷Ⅰ，25)如图，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，∠BOA＝60°，OB＝OA.将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出,小球在运动过程中恰好通过A点．使此小球带电，电荷量为q(q>0)，同时加一匀强电场，场强方向与△OAB所在平面平行.现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了A点,到达A点时的动能是初动能的3倍；若该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过B点，且到达B点时的动能为初动能的6倍，重力加速度大小为g.求

(1)无电场时，小球到达A点时的动能与初动能的比值；

(2)电场强度的大小和方向．

【答案】 (1) (2) ，方向与竖直向下成30°夹角

【解析】 (1)设小球的初速度为v0，初动能为Ek0，从O点运动到A点的时间为t，令OA＝d，则OB＝d，根据平抛运动的规律有

dsin 60°＝v0t①

dcos 60°＝gt2②

又有Ek0＝mv③

由①②③式得Ek0＝mgd④

设小球到达A点时的动能为EkA，则

EkA＝Ek0＋mgd⑤

由④⑤式得⑥

(2)加电场后，小球从O点到A点和B点，高度分别降低了，设电势能分别减小ΔEpA和ΔEpB，由能量守恒及④式得

ΔEpA＝3Ek0－Ek0－mgd＝Ek0⑦

ΔEpB＝6Ek0－Ek0－mgd＝Ek0⑧

在匀强电场中，沿任一直线，电势的降落是均匀的．设直线OB上的M点与A点等电势，M与O点的距离为x，如图，则有

解得x＝d.MA为等势线，电场必与其垂线OC方向平行．设电场方向与竖直向下的方向的夹角为α，由几何关系可得

α＝30°⑩

即电场方向与竖直向下的方向的夹角为30°.

设场强的大小为E，有qEdcos 30°＝ΔEpA

由④⑦式得E＝

练习册系列答案

阅读计划初中课外现代文拓展阅读系列答案

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】下列关于向心加速度的说法中正确的是(　　)

A. 向心加速度表示做圆周运动的物体速率改变的快慢

B. 向心加速度表示角速度变化的快慢

C. 向心加速度描述线速度方向变化的快慢

D. 匀速圆周运动的向心加速度不变

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】(2015山东理综,18)直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图.M、N两点各固定一负点电荷，一电荷量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零．静电力常量用k表示．若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为( )

A. ，沿y轴正向 B. ，沿y轴负向

C. ，沿y轴正向 D. ，沿y轴负向

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】半径为r的竖直光滑圆轨道固定在光滑木板AB中央，置于光滑水平桌面．圆轨道和木板AB的总质量为m，木板AB两端被限定，无法水平移动，可竖直移动．木板AB的右端放置足够长的木板CD，其表面与木板AB齐平，质量为2m．一个质量为m的滑块（可视为质点）从圆轨道最低点以一定的初速度v0向右运动进入圆轨道，运动一周后回到最低点并向右滑上水平木板AB和CD，最终与木板CD保持相对静止，滑块与木板CD间动摩擦因数为μ，其余摩擦均不计，则：