在光滑絕緣的水平面上有半圓柱形的凹槽ABC，截面半徑為R=0.4m．空間有豎直向下的勻強(qiáng)電場，一個(gè)質(zhì)量m=0.02kg，帶電量q=+1.0×10-3 C的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初速度v=4m/s從A點(diǎn)水平飛入凹槽，恰好撞在D點(diǎn)，D與O的連線與水平方向夾角為θ=53°，已知重力加速度為g=10m/s2，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6，試求：
（1）小球從A飛到D所用的時(shí)間t；
（2）電場強(qiáng)度E的大��；
（3）A、D兩點(diǎn)間的電勢差UAD．

【答案】分析：小球水平方向不受力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)知識和牛頓第二定律即可求解．
解答：解：（1）水平方向上，小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)
Vt=R+Rcosθ
得t===0.16s
（2）在豎直方向上，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，
Rsinθ=
由牛頓第二定律知
mg+qE=ma
代入數(shù)據(jù)得=300V/m
（3）由勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系，有
UAD=ERsinθ=300×0.4sin53°=96V
答：（1）小球從A飛到D所用的時(shí)間為0.16s；
（2）電場強(qiáng)度E的大小為300V/m；
（3）A、D兩點(diǎn)間的電勢差為96V．
點(diǎn)評：把小球的運(yùn)動(dòng)看做類平拋運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用平拋運(yùn)動(dòng)的知識可解決此類問題．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

在光滑絕緣的水平面上，用長為2L的絕緣輕桿連接兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B．A球的帶電量為+2q，B球的帶電量為-3q，組成一帶電系統(tǒng)，如圖所示．虛線MP為AB兩球連線的垂直平分線，虛線NQ與MP平行且相距4L．最初A和B分別靜止于虛線MP的兩側(cè)，距MP的距離均為L，且A球距虛線NQ的距離為3L．若視小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)，不計(jì)輕桿的質(zhì)量，在虛線MP，NQ間加上水平向右的勻強(qiáng)電場E后，則帶電系統(tǒng)從開始運(yùn)動(dòng)到速度第一次為零B球電勢能的變化量（　　）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在光滑絕緣的水平面上有一個(gè)用一根均勻?qū)w圍成的正方形線框abcd，其邊長為L，總電阻為R，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場的左邊，圖中虛線MN為磁場的左邊界．線框在恒力作用下向右運(yùn)動(dòng)，其中ab邊保持與MN平行．當(dāng)線框以速度v0進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)，它恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，求：
（1）線框剛進(jìn)入磁場時(shí)ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為E；
（2）在線框進(jìn)入磁場的過程中a、b兩點(diǎn)的電勢差；
（3）在線框進(jìn)入磁場的過程中恒力所做的功．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在光滑絕緣的水平面上固定兩個(gè)等量負(fù)點(diǎn)電荷A和B，O點(diǎn)為AB連線的中點(diǎn)，C、D為AB連線上關(guān)于0點(diǎn)對稱的兩個(gè)點(diǎn)，且CO=OD=L．一帶正電的可視為點(diǎn)電荷的小球以初速度v．從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)．設(shè)O點(diǎn)的電勢?0=0，取C點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，向右為x軸的正方向，在下列中關(guān)于小球的電勢能EP、小球的動(dòng)能EK、電勢?、電場強(qiáng)度E與小球運(yùn)動(dòng)的位移x變化的圖象，可能正確的是（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，有一靜止在A點(diǎn)質(zhì)量為m=1×10-3kg、帶正電的小球，現(xiàn)加一水平方向的勻強(qiáng)電場使小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力做功為W=0.2J，已知A、B兩點(diǎn)間距離為L=0.1m，電勢差為UAB=20V，
（1）判斷勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向；
（2）求電場強(qiáng)度的大��；
（3）求小球的帶電量；
（4）求小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)在光滑絕緣的水平面上有半圓柱形的凹槽ABC，截面半徑為R=0.4m．空間有豎直向下的勻強(qiáng)電場，一個(gè)質(zhì)量m=0.02kg，帶電量q=+l．0×l0-3 C的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初速度v0=4m/s從A點(diǎn)水平飛人凹槽，恰好撞在D點(diǎn)，D與O的連線與水平方向夾角為θ=53°，重力加速度取g=10m/s2，sin 53°=0.8．cos 53°=0.6，試求：
（1）小球從A點(diǎn)飛到D點(diǎn)所用的時(shí)間t；
（2）電場強(qiáng)度E的大�。�
（3）從A點(diǎn)到D點(diǎn)帶電小球電勢能的變化量．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案