如圖14所示，A、B為兩塊平行金屬板，A板帶正電、B板帶負(fù)電。兩板之間存在著勻強(qiáng)電場，兩板間距為d、電勢差為U，在B板上開有兩個(gè)間距為L的小孔。C、D為兩塊同心半圓形金屬板，圓心都在貼近B板的O′處，C帶正電、D帶負(fù)電。兩半圓形金屬板間的距離很近，兩板間的電場強(qiáng)度可認(rèn)為大小處處相等，方向都指向O′。且兩板末端的中心線正對著B板上的小孔。半圓形金屬板兩端與B板的間隙可忽略不計(jì)�，F(xiàn)從正對B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶正電微粒（微粒的重力不計(jì)），問：

（1）微粒穿過B板小孔時(shí)的速度多大？

（2）為了使微粒能在CD板間運(yùn)動(dòng)而不碰板，CD板間的電場強(qiáng)度大小應(yīng)滿足什么條件？

（3）從靜止釋放開始，微粒通過半圓形金屬板間的最低點(diǎn)P點(diǎn)的時(shí)間？

 

圖14
 

                                          

 

 

 

 

 解：（1）設(shè)微粒穿過B板小孔時(shí)的速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理，有

         ⑴  解得   

（2）微粒進(jìn)入半圓形金屬板后，電場力提供向心力，有

                  ⑵

聯(lián)立⑴、⑵，得 

（3）微粒從釋放開始經(jīng)t1射出B板的小孔，則

                         ⑶

設(shè)微粒在半圓形金屬板間運(yùn)動(dòng)經(jīng)過t2第一次到達(dá)最低點(diǎn)P點(diǎn)，則

                            ⑷

所以從釋放微粒開始，經(jīng)過微粒第一次到達(dá)P點(diǎn)；

根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對稱性，易知再經(jīng)過微粒再一次經(jīng)過P點(diǎn)；

所以經(jīng)過時(shí)間，微粒經(jīng)過P點(diǎn)。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)（1）如圖1所示，A、B是兩塊完全相同的長木板，長度均為L，質(zhì)量均為m．兩板間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，將兩者邊緣對齊疊放在光滑水平面上，并共同以某一水平速度v0向前運(yùn)動(dòng)．某時(shí)刻下面木板碰到水平面上固定的鐵釘立即停止運(yùn)動(dòng)，為了使上面木板的前端不落在水平面上，求v0的大小范圍．
（2）如圖2所示，光滑水平面上有一帶有
14
光滑圓弧軌道的滑塊，其質(zhì)量為2m，一質(zhì)量為m的小球，以速度v0沿平面滑小軌道，并從軌道上某處又滑下，求小球上升到離水平面的最大高度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

A．如圖甲所示，質(zhì)量為m的不帶電絕緣小物塊B靜止在b點(diǎn)，絕緣水平軌道abc與絕緣光滑圓弧軌道cd平滑連接，d為cd軌道的最高點(diǎn)．質(zhì)量為m、電量為+q的小物塊A以初速度v0=
7gl0
自a點(diǎn)開始水平向右運(yùn)動(dòng)，到達(dá)b點(diǎn)與小物塊B發(fā)生正碰，碰撞后A、B粘合在一起不再分離．與此同時(shí)，在分界面bb'與分界面cc'之間的空間內(nèi)附加一水平向左的電場，設(shè)小物塊AB進(jìn)入電場時(shí)為t=0時(shí)刻，電場隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，已知場強(qiáng)E=
2mg
q
，T0=
2l0
g
，a、b兩點(diǎn)距離為l0，電場的寬度為 
l0
4
＜L＜l0，d點(diǎn)高度為l0，小物塊A、B與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，其余摩擦不計(jì)，小物塊A、B均視為質(zhì)點(diǎn)．重力加速度用g表示．求：
（1）小物塊A到達(dá)b點(diǎn)即將與小物塊B碰撞前的速度vA大�。�
（2）自小物塊A從a點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到小物塊A、B第一次離開電場，試討論在這個(gè)過程中摩擦力對小物塊A、B做的總功Wf與L的關(guān)系
（3）判斷小物塊AB能否上滑到cd軌道的d點(diǎn)．

B．如圖丙所示，a、b兩滑塊原來緊靠在一起，靜止在水平面上的A點(diǎn)，滑塊a、b的質(zhì)量分別為m、2m，物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，B點(diǎn)為圓軌道的最低點(diǎn)，A、B之間的距離為5R．現(xiàn)在a、b在某種內(nèi)力的作用下突然分開，a以va=3
gR
的速度由A點(diǎn)開始向B點(diǎn)滑行，并滑上光滑的半徑為R的 
1
4
圓弧BC，在C點(diǎn)正上方有一離C點(diǎn)高度也為R的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，沿平臺(tái)直徑方向開有兩個(gè)離軸心距離相等的小孔P、Q，旋轉(zhuǎn)時(shí)兩孔均能達(dá)到C點(diǎn)的正上方．若滑塊滑過C點(diǎn)后從P孔上升又恰能從Q孔落下，求
（1）分開后b球獲得的速度vb
（2）滑塊a在B點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力；
（3）滑塊上升至P點(diǎn)時(shí)的速度vP
（4）平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)滿足什么條件？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖14所示，A、B都是重物，A被繞過小滑輪P的細(xì)線所懸掛，B放在粗糙的水平桌面上；小滑輪P被一根斜短線系于天花板上的O點(diǎn)；O′是三根線的結(jié)點(diǎn)，bO′水平拉著B物體，cO′沿豎直方向拉著彈簧；彈簧、細(xì)線、小滑輪的重力和細(xì)線與滑輪間的摩擦力均可忽略，整個(gè)裝置處于平衡靜止?fàn)顟B(tài)。若懸掛小滑輪的斜線OP的張力是20 N，則下列說法中錯(cuò)誤的是(　　)                                    

A．彈簧的彈力為10 N

B．重物A的質(zhì)量為2 kg

C．桌面對B物體的摩擦力為10 N

D．OP與豎直方向的夾角為60°

圖14

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：浙江省溫州中學(xué)2010屆高三上學(xué)期期中考試 題型：計(jì)算題

 如圖14所示，A、B為兩塊平行金屬板，A板帶正電、B板帶負(fù)電。兩板之間存在著勻強(qiáng)電場，兩板間距為d、電勢差為U，在B板上開有兩個(gè)間距為L的小孔。C、D為兩塊同心半圓形金屬板，圓心都在貼近B板的O′處，C帶正電、D帶負(fù)電。兩半圓形金屬板間的距離很近，兩板間的電場強(qiáng)度可認(rèn)為大小處處相等，方向都指向O′。且兩板末端的中心線正對著B板上的小孔。半圓形金屬板兩端與B板的間隙可忽略不計(jì)。現(xiàn)從正對B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶正電微粒（微粒的重力不計(jì)），問：

（1）微粒穿過B板小孔時(shí)的速度多大？

（2）為了使微粒能在CD板間運(yùn)動(dòng)而不碰板，CD板間的電場強(qiáng)度大小應(yīng)滿足什么條件？

（3）從靜止釋放開始，微粒通過半圓形金屬板間的最低點(diǎn)P點(diǎn)的時(shí)間？

 

圖14
 

                                          

 

 

 

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案