【題目】在豎直平面內(nèi)有與平面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球從豎直平面的坐標(biāo)原點(diǎn)O處以某一速度拋出，已知小球經(jīng)y軸上的某點(diǎn)P點(diǎn)時(shí)速度最小，小球經(jīng)Q點(diǎn)時(shí)速度大小與O點(diǎn)的速度大小相同，且xQ=d，yQ=d，如圖所示。已知重力加速度為g，求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值

（2）若電場(chǎng)強(qiáng)度為(1)中所求的值，則

①小球從O點(diǎn)拋出時(shí)的初速度的大小

②小球再次經(jīng)過x軸的坐標(biāo)。

【答案】（1）q，方向沿OQ方向 （2）① ②3d

【解析】試題分析：由于小球在O、Q兩點(diǎn)的速度大小相等，則小球所受重力和電場(chǎng)力的合力F的方向應(yīng)與OQ垂直，根據(jù)平衡條件可得電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值；當(dāng)E取最小值時(shí)，合力，小球運(yùn)動(dòng)過程中的加速度為方向與y軸負(fù)方向成450角，由于小球在P點(diǎn)速度最小，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可求得小球從O點(diǎn)拋出時(shí)的初速度的大��；畫出軌跡根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)公式和幾何關(guān)系即可求出小球再次經(jīng)過x軸的坐標(biāo)。

（1）由于小球在O、Q兩點(diǎn)的速度大小相等，則小球所受重力和電場(chǎng)力的合力F的方向應(yīng)與OQ垂直，又OQ與x軸的夾角tanθ=1，即θ=450，所以合力與y軸負(fù)方向的夾角為θ，如圖所示：

有qE=mgcos450，

解得： ，方向沿OQ方向

(2) ①當(dāng)E取最小值時(shí)，合力，小球運(yùn)動(dòng)過程中的加速度為方向與y軸負(fù)方向成450角，由于小球在P點(diǎn)速度最小，則P點(diǎn)O、Q兩點(diǎn)對(duì)稱，易得P點(diǎn)坐標(biāo)為(0,d)。在P點(diǎn)，小球速度方向應(yīng)沿OQ方向，設(shè)P點(diǎn)的速度為v，

易得：

解得： ，

在O點(diǎn)的速度v0應(yīng)有：

解得：

②設(shè)小球運(yùn)動(dòng)軌跡與x軸交點(diǎn)為R，小球從P到R做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)PMS交x軸為N，RS與PS垂直，

有

位移關(guān)系為：

根據(jù)幾何關(guān)系有：

解得：

所以：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖,內(nèi)徑均勻的彎曲玻璃管 ABCDE兩端開口,AB、CD段豎直,BC、DE段水平,AB=120cm,BC=40cm,CD=50cm,DE=60cm。在水平段DE內(nèi)有一長(zhǎng)10cm的水銀柱,其左端距D點(diǎn)10cm。在環(huán)境溫度為300K時(shí),保持BC段水平,將玻璃管A端緩慢豎直向下插入大水銀糟中,使A端在水銀面下10cm。已知大氣壓為75cmHg且保持不變。

①若環(huán)境溫度緩慢升高,求溫度升高到多少K時(shí),水銀柱剛好全部溢出

②若環(huán)境溫度緩慢降低,求溫度降低到多少K時(shí),水銀柱剛好全部進(jìn)入CD段

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸方向傳播。實(shí)線為t=0時(shí)的波形圖，此時(shí)x=4m的質(zhì)點(diǎn)M速度方向沿y軸正方向。虛線為t=0.6s時(shí)的波形圖。關(guān)于該簡(jiǎn)諧波，下列說法正確的是_________。

A．這列波的波長(zhǎng)是10m

B．這列波沿著x軸正方向傳播

C．該簡(jiǎn)諧波的最小頻率為1.25Hz

D．該簡(jiǎn)諧波的最小傳播速度為10m／s

E．t=0.8s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M可能會(huì)到達(dá)x=0的位置

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M＝3.0kg的小車以v0＝1.0m/s的速度在光滑的水平面上向左運(yùn)動(dòng)，車上AD部分是表面粗糙的水平軌道，DC部分是光滑的1/4圓弧，整個(gè)軌道由絕緣材料制成，小車所在空間內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝40N/C，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2.0T�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m＝1.0kg、電荷量為q＝－1.0×10－2C的滑塊以u＝8m/s的水平速度向右沖上小車，當(dāng)滑塊通過D點(diǎn)時(shí)速度為v1＝5.0m/s（滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)，g取10 m/s2），求：

（1）滑塊從A到D的過程中，小車、滑塊組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能；

（2）如果圓弧軌道半徑R＝1.0m，求滑塊剛過D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；

（3）若滑塊通過D點(diǎn)時(shí)，立即撤去磁場(chǎng)，要使滑塊不沖出圓弧軌道，求此圓弧的最小半徑。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（題文）央視《是真的嗎》節(jié)目做了如下實(shí)驗(yàn)：用裸露的銅導(dǎo)線繞制成一根無限長(zhǎng)螺旋管，將螺旋管放在水平桌面上，用一節(jié)干電池和兩磁鐵制成一個(gè)“小車”，兩磁鐵的同名磁極粘在電池的正、負(fù)兩極上，只要將這輛小車推入螺旋管中，小車就會(huì)加速運(yùn)動(dòng)起來，如圖所示。關(guān)于小車的運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是：（ ）

A. 將小車上某一磁鐵改為S極與電池粘連，小車仍能加速運(yùn)動(dòng)，

B. 將小車上兩磁鐵均改為S極與電池粘連，小車的加速度方向不發(fā)生改變

C. 圖中小車加速度方向向右

D. 圖中小車加速度方向向左

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2017年6月19日,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射“中星9A”廣播電視直播衛(wèi)星,按預(yù)定計(jì)劃,“中星9A”應(yīng)該首先被送入近地點(diǎn)約為200公里,遠(yuǎn)地點(diǎn)約為3.6萬公里的轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ(橢圓),然后通過在遠(yuǎn)地點(diǎn)變軌,最終進(jìn)入地球同步軌道Ⅲ(圓形)。但是由于火箭故障,衛(wèi)星實(shí)際入軌后初始軌道Ⅰ遠(yuǎn)地點(diǎn)只有1.6萬公里。科技人員沒有放棄,通過精心操作,利用衛(wèi)星自帶燃料在近地點(diǎn)點(diǎn)火,盡量抬高遠(yuǎn)地點(diǎn)的高度,經(jīng)過10次軌道調(diào)整,終于在7月5日成功定點(diǎn)于預(yù)定軌道.下列說法正確的是( )

A. 失利原因可能是發(fā)射速度沒有達(dá)到7.9km/s

B. 衛(wèi)星從軌道Ⅰ的P點(diǎn)進(jìn)入軌道Ⅱ后機(jī)械能增加

C. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)和在軌道Ⅱ經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度相同

D. 衛(wèi)星在軌道Ⅱ由P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)行時(shí)處于超重狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)要測(cè)量一個(gè)改裝后的電壓表Vx的量程和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)過程如下：

（1）先用多用電表粗測(cè)電壓表的內(nèi)阻和量程，實(shí)驗(yàn)中多用電表紅表筆應(yīng)與電壓表_____（填“正”或“負(fù)”）接線柱相連；若已知多用電表內(nèi)電源電動(dòng)勢(shì)為9V，所用檔位為“×1K”檔，調(diào)零后測(cè)量，指針位置如圖所示．此時(shí)電壓表指針指在表盤的四分之三刻度處．則所測(cè)電壓表內(nèi)阻約為___________，量程為____________．

（2）若電壓表量程為（1）問中所測(cè)數(shù)值，則為了精確測(cè)量其內(nèi)阻，現(xiàn)提供以下器材：

待測(cè)電壓表Vx

電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻約為3Ω）

電壓表V（量程l0V，內(nèi)阻約為30kΩ）

定值電阻R０（阻值為10kΩ）

滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值為5Ω，額定電流為1A）

滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值為100Ω，額定電流為lA）

電源E（電動(dòng)勢(shì)為15V，內(nèi)阻約為1Ω）

開關(guān)和導(dǎo)線若干

①本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇的滑動(dòng)變阻器為___________．（填器材對(duì)應(yīng)的符號(hào)）

②為了較精確的測(cè)量電壓表內(nèi)阻，則測(cè)量電路應(yīng)該選擇如下電路中的________．

③寫出電壓表內(nèi)阻測(cè)量值的表達(dá)式Rv=_________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，絕緣圓筒內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩帶異種電荷的帶電微粒分別從小孔P以等大速率射向圓心0，微粒與筒壁的碰撞是彈性碰撞，最終兩微粒都從小孔P射出磁場(chǎng)，正、負(fù)電荷與筒壁分別碰撞了3次和2次（不考慮微粒的重力）。則正、負(fù)微粒（ ）

A. 與筒壁的碰撞都是垂直碰撞

B. 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑之比是 ：1

C. 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比是2：

D. 比荷之比為：2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy的第一、四象限區(qū)域內(nèi)存在兩個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ，O、M、P、Q為磁場(chǎng)邊界和x軸的交點(diǎn)，OM＝MP＝L，在第三象限存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一質(zhì)量為m帶電荷量為＋q的帶電粒子從電場(chǎng)中坐標(biāo)為（－2L，－L）的點(diǎn)以速度沿＋x方向射出，恰好經(jīng)過原點(diǎn)O處射入磁場(chǎng)Ⅰ又從M點(diǎn)射出磁場(chǎng)Ⅰ（粒子的重力忽略不計(jì)）．

（1）求第三象限勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小；

（2）求磁場(chǎng)Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

（3）如果帶電粒子能再次回到原點(diǎn)O，問磁場(chǎng)Ⅱ的寬度至少為多少？

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