分析 (1)進(jìn)入電場后A球在水平方向做勻減速運(yùn)動(dòng),B做勻速運(yùn)動(dòng),所以是B先碰到極板,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式即可求出金屬板長度的條件;
(2)根據(jù)B的自由落體運(yùn)動(dòng)求出小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,結(jié)合動(dòng)能定律求出小球A飛離電場時(shí)的動(dòng)能;
(3)兩小球進(jìn)入電場后,豎直方向都做自由落體運(yùn)動(dòng),因此兩小球在運(yùn)動(dòng)的過程中始終位于同一水平線上,根據(jù)勻速運(yùn)動(dòng)和勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,然后求出A水平方向的位移,最后求得小球A的電勢能增加.
解答 解:(1)建立如圖所示的直角坐標(biāo)系.
又機(jī)械能守恒定律E=2×12mv20得小球彈開時(shí)獲得的初速度v0=1m/s
進(jìn)入電場,A球水平方向做勻減速運(yùn)動(dòng),B球水平方向做勻速運(yùn)動(dòng),故B碰不到極板,A球碰不到極板.B球進(jìn)入電場后向右做平拋運(yùn)動(dòng),平拋時(shí)間t=7jiwhd72v0=0.4s
0.4s內(nèi)的豎直位移y=12gt2=0.8m
即,為使小球不與金屬板相撞,金屬板長度L<0.8m
(2)水平方向上,A球向左做勻減速運(yùn)動(dòng),其加速度a=qEm=qUmd=5m/s2,方向向右
當(dāng)小球B恰不與金屬板相撞時(shí),A球飛離電場時(shí)沿水平方向的位移s1=v0t−12at2=0
由功能關(guān)系得A球離開電場時(shí)的動(dòng)能Ek=12mv20+qUsglng7cs1+mgL=8.5×10−2J
(3)兩小球進(jìn)入電場后,豎直方向均做自由落體運(yùn)動(dòng),加速度為g,因此,A、B兩小球在運(yùn)動(dòng)過程中始終位于同一條直線上.
當(dāng)兩小球間的距離為s=30cm時(shí)v0t′+(v0t′−12at′2)=s解得t1′=0.2s,t2′=0.6s(舍去)
此時(shí)A球水平位移為{s_A}={v_0}•{t'_1}-\frac{1}{2}\frac{U•d}{d•m}•t'_1^2=0.1m
小球A的電勢能增加量為△EA=qEsA=qUann0g2e•sA=5×10−4j
答:(1)為使小球不與金屬板相碰,金屬板長度L應(yīng)滿足L<0.8m;
(2)當(dāng)小球B飛離電場恰好不與金屬板相碰時(shí),小球A飛離電場時(shí)的動(dòng)能是8.5×10-3J;
(3)從兩小球彈開進(jìn)入電場開始,到兩小球間水平距離為30cm時(shí),小球A的電勢能增加了5×10-4J.
點(diǎn)評 該題的情景設(shè)置的較為復(fù)雜,兩個(gè)過程又相互聯(lián)系,在解題的過程中要理清它們之間的關(guān)系,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系寫出相應(yīng)的方程來解題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 坐標(biāo)原點(diǎn)O處兩側(cè)電場方向相反 | |
B. | 粒子經(jīng)過x1、-x1處速度相同 | |
C. | 由x1運(yùn)動(dòng)到O過程電場力做正功 | |
D. | 若粒子能夠沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)越過O點(diǎn),一定有v0>√2(E0−E1)m |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | n1n2=I1I2 | B. | n1n2=I2I1 | C. | n1I2=n2I1 | D. | 無法推導(dǎo) |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 船頭指向?qū)Π稌r(shí),過河時(shí)間最短 | B. | 船不能沿一直線過河 | ||
C. | 船能垂直河岸過河 | D. | 因船速小于流速,船不能到達(dá)對岸 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 甲、乙勻速下降,乙的速度大于甲的速度,丙停在空中 | |
B. | 甲、乙勻速下降,乙的速度大于甲的速度,丙勻速上升 | |
C. | 甲、乙勻速下降,乙的速度大于甲的速度,丙勻速下降,丙的速度小于甲的速度 | |
D. | 甲、乙勻速下降,乙的速度大于甲的速度,丙勻速下降,丙的速度大于甲的速度 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 盒子對桌面的壓力就是盒子的重力 | |
B. | 盒子因?yàn)榘l(fā)生了形變而產(chǎn)生了桌面對盒子的支持力 | |
C. | 盒子的重力使桌面發(fā)生了形變 | |
D. | 盒子對桌面的壓力大小等于盒子的重力大小,但它們不是同一個(gè)力 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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