如图所示，两平行金属板A、B长8cm，两板间距离d＝8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电荷量q＝10-10C，质量m＝10-20kg，不计粒子的重力作用，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度υ0＝2×106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响），已知两界面MN、PS相距为12cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为9cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上．（静电力常数k = 9.0×109N·m2/C2）
（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？
（2）到达PS界面时离D点多远？
（3）确定点电荷Q的带电性质并求其电荷量的大小。
（1） 
（2）
（3）
解析试题分析：（1） 带电粒子垂直进入匀强电场后，只受电场力，做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动。设粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离（侧向位移）为
，根据牛顿第二定律得：
在匀强电场中电势差与电场强度的关系为：
在水平方向上有：
在竖直方向上有：
以上各式联立代入数据解得：
（2）设带电粒子离开电场时的速度大小为
，方向与水平方向的夹角为
，此时的竖直速度为
，水平速度为
，则由运动学规律知：
所以
带电粒子在离开电场后在界面MN、PS间的无电场区域将做匀速直线运动，其轨迹与PS线交于a，如图所示，设a到中心线的距离为y，则
（3）设a点与点电荷所在位置的连线与PS的夹角为
，则
所以
，带电粒子进入点电荷的电场时，速度与点电荷对粒子的库仑力垂直，由题的描述：粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上，由此可以判断：粒子穿过界面PS后将绕电荷Q做匀速圆周运动，带正电的粒子必定受到Q的吸引力，因此Q带负电。根据几何关系：粒子绕电荷Q做匀速圆周运动的轨迹半径为
由库仑定律及匀速圆周运动规律得：
解得：
考点：本题考查库仑定律、类似平抛运动、带电粒子电场中的圆周运动，意在考查考生的综合分析能力和应用数学知识解决物理问题的能力。
每课必练系列答案
巧学巧练系列答案科目：高中物理 来源： 题型：单选题
平抛运动可以分解为水平和竖直两个方向的直线运动，在同一坐标系中作出这两个分运动的v-t图像，则：( )
| A．图线2表示竖直分运动的v–t图线 |
| B．这两个直线运动的合运动还是直线运动 |
| C．水平方向的速度总大于竖直方向的速度 |
| D．t1时刻水平方向的速度的与竖直方向的速度大小相等 |
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
（10分）如图所示，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上，枪口与目标靶之间的距离s=50m，子弹射出的水平速度v=100 www.ks5u.com m/s，子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放，不计空气阻力，取重力加速度g="10" m/s2，求：
（1）从子弹由枪口射出开始计时，经多长时间子弹击中目标靶？
（2）目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落的距离h为多少？
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
如图所示，一个小球以v0＝8.0 m/s速度从圆弧轨道的O点水平抛出，恰好能沿着斜面所在的方向落在Q点。已知斜面光滑，斜面与水平面的夹角为θ＝37°，斜面的高度为h＝15 m．忽略空气阻力的影响，重力加速度为g＝10 m/s2。求小球从O点抛出到斜面底端的M点所用的总时间。（保留两位有效数字）
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
如图所示，轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2
的光滑1/4圆形轨道，BC段为高为h=5的竖直轨道，CD段为水平轨道。一质量为0.1
的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2/s，离开B点做平抛运动（g取10/s2），求：
（1）小球离开B点后，在CD轨道上的落地点到C的水平距离
（2）小球到达B点时对圆形轨道的压力；
（3）如果在BCD轨道上放置一个倾角
＝45°的斜面（如图中虚线所示），那么小球离开B点后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置。
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
（8分）一条水平放置的水管，横截面积
，距离地面高度
m，水从管口以不变的速度源源不断地沿水平方向射出，水落地的位置到管口的水平距离是0.9m。设管口横截面上各处水的速度都相同，空中的水的体积是多少？（
，不计空气阻力）
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
m为在水平传送带上被传送的小物体（可视为质点），A为终端皮带轮，如图所示，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间、传送带与小物体间不会打滑．当m可被水平抛出时，
（1）A轮每秒的转数n最少是多少？
（2）若A轮有上述的最小转速，且其最高点距地面高度为h，求小物体落地的速度方向（用反三角函数表示）
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
如图所示:轻弹簧一端连于固定点O，可在竖直平面内自由转动；另一端连接一带电小球P，其质量
kg，电荷量q=0.2C。将弹簧保持原长拉至水平后，以初速度
竖直向下射出小球P，小球P到达O点的正下方
点时速度恰好水平，其大小v=15m/s。若
、相距R=1.5m，小球P在点与另一由细绳悬挂的、不带电的、质量
kg的静止绝缘小球N相碰。碰后瞬间，小球P脱离弹簧，小球N脱离细绳，同时在空间加上竖直向上的匀强电场E和垂直于纸面的磁感应强度B=lT的匀强磁场。此后，小球P在竖直平面内做半径r=0.5m的匀速圆周运动。小球P、N均可视为质点，小球P的电荷量保持不变，不计空气阻力，取
。则。
(1)判断小球P所带电性，并说明理由。
(2)弹簧从水平摆至竖直位置的过程中，其弹性势能变化了多少？
(3)请通过计算并比较相关物理量，判断小球P、N碰撞后能否在某一时刻具有相同的速度。
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科目：高中物理 来源： 题型：实验题
（6分）如图所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点（轨迹已擦去）。已知小方格纸的边长L＝2.5 cm，g取10 m/s2。请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：
① 小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间________（填“相等”或“不相等”）。
②平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，根据题意，求出小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间是________s。
③再根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0＝________m/s。
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