【題目】空間存在范圍足夠大的水平方向勻強(qiáng)電場，長為L的絕緣細(xì)線一端固定于O點(diǎn)，另一端系一帶電量為正q質(zhì)量為m的小球，已知電場強(qiáng)度，OA處于水平方向，OC在豎直方向。小球從A點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動到O點(diǎn)正下方B時細(xì)線恰好斷裂取，。求：

小球到達(dá)B點(diǎn)時的速度大小及此時細(xì)線斷裂前對小球拉力的大��；

小球從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)過程中的最大速率；

當(dāng)小球再次運(yùn)動到OC線上的D點(diǎn)圖中未標(biāo)出時，小球速度的大小和方向。

【答案】，；；，方向：與豎直方向夾角為：。

【解析】

小球由A到B過程，應(yīng)用動能定理可以求出小球到達(dá)B點(diǎn)的速度，在B點(diǎn)對小球應(yīng)用牛頓第二定律可以求出細(xì)線的拉力。重力與電場力的合力方向為小球的等效平衡位置，小球到達(dá)等效平衡位置時速度最大，應(yīng)用動能定理可以求出小球的最大速度。繩子斷裂后，小球在水平方向做勻減速直線運(yùn)動，在豎直方向做自由落體運(yùn)動，應(yīng)用運(yùn)動的合成與分解及運(yùn)動學(xué)公式求出小球到達(dá)D點(diǎn)時的速度。

設(shè)小球運(yùn)動到B點(diǎn)時速度大小為，小球從A到B過程，

由動能定理得：，
解得：，
在B點(diǎn)，由牛頓第二定律得：，
解得：；
因為電場力與重力的合力方向與豎直方向成，所以當(dāng)小球運(yùn)動到細(xì)線與豎直方向成時速率最大。
由動能定理得：，
解得：；
細(xì)線斷裂后，小球水平方向作勻減速運(yùn)動，豎直方向作自由落體運(yùn)動。
水平方向加速度：，
小球再次運(yùn)動到OC線上的D點(diǎn)所需時間：，
小球到D點(diǎn)時豎直方向的速度：，
水平方向的速度：，
小球的速度：，
設(shè)小球的速度方向與豎直方向成角，則：，，

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，是“探究力對物體做的功與物體速度的關(guān)系”部分實驗裝置圖。則：

(1)先使小車不連接橡皮筋，發(fā)現(xiàn)小車在木板上加速下滑，那么，在橡皮筋彈力的作用下，合外力對小車所做的功__________(選填“大于”、“小于”或“等于”)橡皮筋彈力對小車所做的功圖乙是在實驗中得到的一條紙帶，那么，在A、B、C三個計數(shù)點(diǎn)中應(yīng)該選用__________點(diǎn)的速度才符合實驗要求。

(2)橡皮筋對小車做的功和小車獲得速度可以由紙帶和打點(diǎn)計時器測出改變橡皮筋的條數(shù)，可以得到多組功和速度的數(shù)據(jù)。若以橡皮筋對小車做的功W為縱坐標(biāo)，小車獲得速度v2為橫坐標(biāo)，那么，作出的圖像應(yīng)該是__________

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為M的物體內(nèi)有光滑圓形軌道，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小滑塊沿該圓形軌道的豎直面做圓周運(yùn)動，A、C為圓周的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，B、D于圓心O在同一水平線上．小滑塊運(yùn)動時，物體M保持靜止，關(guān)于物體M對地面的壓力N和地面對物體的摩擦力，下列說法正確的是（ ）

A. 滑塊運(yùn)動到A點(diǎn)時，N＞Mg，摩擦力方向向左

B. 滑塊運(yùn)動到B點(diǎn)時，N＜Mg，摩擦力方向向右

C. 滑塊運(yùn)動到C點(diǎn)時，N=（M+m）g，M于地面無摩擦力

D. 滑塊運(yùn)動到D點(diǎn)時，N=Mg，摩擦力方向向左

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一段繩子跨過距地面高度為H的兩個定滑輪，一端連接小車P,另一端連接物塊Q。小車最初在左邊滑輪的下方A點(diǎn)，以速度v從A點(diǎn)勻速向左運(yùn)動，運(yùn)動了距離H到達(dá)B點(diǎn)。下列說法正確的有

A. 物塊勻加速上升

B. 物塊在上升過程中處于超重狀態(tài)

C. 車過B點(diǎn)時，物塊的速度為

D. 車過B點(diǎn)時，左邊繩子繞定滑輪轉(zhuǎn)動的的角速度為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量相等的甲、乙兩個球在光滑水平面上沿同一直線向同一方向運(yùn)動，甲球的動量是8 Kg.m/s ，乙球的動量是4 Kg.m/s ，當(dāng)甲球追上乙球時發(fā)生碰撞，則碰撞后甲、乙兩球的動量可能值是（ ）

A. 甲的動量是—5 Kg.m/s ，乙的動量是18 Kg.m/s

B. 甲的動量是 5 Kg.m/s ，乙的動量是 7 Kg.m/s

C. 甲的動量是 3 Kg.m/s ，乙的動量是10Kg.m/s

D. 甲的動量是6Kg.m/s ，乙的動量是6 Kg.m/s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,質(zhì)量為M=1kg的木板靜止在光滑水平面上,質(zhì)量為m=1kg的物塊以初速度v0=2.0m/s滑上木板的左端,物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為在物塊滑上木板的同時,給木板施加一個水平向右的恒力F，當(dāng)恒力F取某一值時,物塊在木板上相對于木板滑動的路程為給木板施加不同大小的恒力F,得到的關(guān)系如圖所示，當(dāng)恒力F=0N時,物塊恰不會從木板的右端滑下。將物塊視為質(zhì)點(diǎn),最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g取10m/s2，試求:

(1)求木板長度；

(2)要使物塊不從木板上滑下,恒力F的范圍；

(3)圖中CD為直線,求該段的的函數(shù)關(guān)系式。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2008年9月25日至28日我國成功實施了“神舟”七號載入航天飛行并實現(xiàn)了航天員首次出艙。飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米處點(diǎn)火加速，由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道，在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90分鐘。下列判斷正確的是（ ）

A．飛船變軌前后的機(jī)械能相等

B．飛船在圓軌道上時航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)

C．飛船在此圓軌道上運(yùn)動的角度速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動的角速度

D．飛船變軌前通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時的加速度大于變軌后沿圓軌道運(yùn)動的加速度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長均為d的CD、EF兩條金屬導(dǎo)軌水平平行放置，導(dǎo)軌間距為L。導(dǎo)軌的D、F間接有一電阻R，左端C、E分別與彎曲的光滑軌道平滑連接。矩形CDFE區(qū)域內(nèi)存在方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。將一電阻為R、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放，導(dǎo)體棒最終恰好停在磁場的右邊界處。已知水平金屬導(dǎo)軌電阻不計，與導(dǎo)體棒間的動摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，重力加速度為g，不計電磁輻射。在導(dǎo)體棒的整個運(yùn)動過程中，下列說法中正確的是

A. 流過電阻R的電荷量為

B. 電阻R的最大電流為

C. 電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為

D. 導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動的最大加速為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是質(zhì)譜儀的原理圖，若速度相同的同一束粒子沿極板的軸線射入電磁場區(qū)域，由小孔射入右邊的偏轉(zhuǎn)磁場B2中，運(yùn)動軌跡如圖所示，不計粒子重力．下列相關(guān)說法中正確的是( 　)

A. 該束帶電粒子帶負(fù)電

B. 速度選擇器的P1極板帶負(fù)電

C. 在B2磁場中運(yùn)動半徑越大的粒子，比荷q/m越小

D. 在B2磁場中運(yùn)動半徑越大的粒子，質(zhì)量越大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案