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(共18分)如图所示,一个质量为m,带电量为+q的微粒,从a点以大小为v0的初速度竖直向上射入水平方向的匀强电场中。微粒通过最高点b时的速度大小为2v0方向水平向右。求:

   (1)该匀强电场的场强大小E

   (2)ab两点间的电势差Uab

   (3)该微粒从a点到b点过程中速率的最小值vmin

 

(1)

(2)

(3)

解析:(1)分析:沿竖直方向和方向建立直角坐标,带电微粒受到重力及电场力作用,两力分别沿竖直方向和水平方向,将物体的运动分解为竖直方向和水平方向的两个分运动:

    在竖直方向物体做匀减速运动,加速度

    水平方向物体做匀加速运动,初速度为0,加速度

    b点是最高点,竖直分速度为0,有:

水平方向有:联立两式得:

(2)水平位移:   ab两点间的电势差:

(3)设重力与电场力的合力为F,其与水平方向的夹角为

则:

如图所示,开始一段时间内,F与速度方向夹角大于90°,合力做负功,动能减小,后来F与速度夹角小于90°,合力做正功,动能增加,因此,当F与速度v的方向垂直时,小球的动能最小,速度也最小,设为

即:

联立以上三式得:

所以最小速度:

 

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

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   (2)ab两点间的电势差Uab

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(共18分)如图所示,在一光滑的长直轨道上,放着若干完全相同的小木块,每个小木块的质量均为m,且体积足够小均能够看成质点,其编号依次为0、1、2、……n……,相邻各木块之间的距离分别记作:。在所有木块都静止的初始条件下,有一个沿轨道方向水平向右的恒力F持续作用在0号小木块上,使其与后面的木块连接发生碰撞,假如所有碰撞都是完全非弹性的(碰后合为一体共速运动)。求:

   (1)在0号木块与1号木块碰撞后瞬间,其共同速度的表达式;

   (2)若F=10牛,米,那么在2号木块被碰撞后的瞬间,系统的总动能为多少?

   (3)在F=10牛,米的前提下,为了保持正在运动的物块系统在每次碰撞之前的瞬间其总动能都为一个恒定的数值,那么我们应该设计第号和第n号木块之间距离为多少米?

 

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科目:高中物理 来源:北京市宣武区2010年高三第一次质量检测(理综)物理部分 题型:计算题

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   (1)在0号木块与1号木块碰撞后瞬间,其共同速度的表达式;

   (2)若F=10牛,米,那么在2号木块被碰撞后的瞬间,系统的总动能为多少?

   (3)在F=10牛,米的前提下,为了保持正在运动的物块系统在每次碰撞之前的瞬间其总动能都为一个恒定的数值,那么我们应该设计第号和第n号木块之间距离为多少米?

 

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