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在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场中,若将一个质量为m、电荷量为+q的小球在...

在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场中,若将一个质量为m、电荷量为+q的小球在此电场中由静止释放,小球将沿与竖直方向夹角为53°的直线运动。现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出,求运动过程中(已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,不计空气阻力)

(1)此电场的电场强度大小

(2)小球运动的抛出点至最高点之间的电势差U

(3)小球运动过程中的最小动能

 

(1)(2)(3)mv. 【解析】 试题分析:(1)根据题设条件,电场力大小 F=mgtan 53°=mg=qE,解得 (2)上抛后小球沿竖直方向做匀减速运动,在竖直方向的速度为vy=v0-gt 沿水平方向做初速度为0的匀加速运动,加速度为 小球上升到最高点的时间,此过程小球沿电场方向位移: 电场力做功W=Fx=mv 小球运动的抛出点至最高点之间的电势差 (3)水平速度vx=axt,竖直速度vy=v0-gt,小球的速度 由以上各式得出 解得当时,v有最小值vmin=v0,小球动能的最小值为Emin=mv=mv. 考点:带电粒子在电场中的运动 【名师点睛】此题考查了带电粒子在电场中的运动问题;关键是根据粒子的受力情况分析粒子的运动情况,结合运动规律列方程;注意数学知识在解决物理问题中的应用。  
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考点分析:
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如图是翻滚过山车的模型,光滑的竖直圆轨道半径为R=2m,入口的平直轨道AC和出口的平直轨道CD均是粗糙的,质量m=2kg的小车与水平轨道之间的动摩擦因数均为=05.加速阶段AB的长度为=3m,小车从A点由静止开始受到水平拉力F=60N的作用,在B点撤去拉力,g取10m/s2,试问:

1要使小车恰好通过圆轨道的最高点,小车在C点的速度为多少?

2满足第1的条件下,小车沿着出口平轨道CD滑行多远的距离?

3要使小车不脱离轨道,平直轨道BC段的长度范围?

 

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如图所示,半径R=0.9 m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L=1 m的水平面相切于B点,BC离地面高h=0.8 m,质量m=1.0 kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放,已知滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1(不计空气阻力,取g=10 m/s2),求:

(1)小滑块刚到达圆弧轨道的B点时对轨道的压力;

(2)小滑块落地点距C点的距离。

 

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如图所示,光滑的平行导轨倾角为θ,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,导轨中接入电流为I,将质量为m、长度为L的导体棒由静止释放且向下运动, 求导体棒在释放瞬间的加速度的大小 。

 

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如图所示,带电量为q,质量为m的原子核由静止开始经电压为U1的电场加速后进入一个平行板电容器,进入时速度和电容器中的场强方向垂直.已知:电容器的极板长为L,极板间距为d,两极板的电压为U2,重力不计,求:

(1)经过加速电场后的速度v0

(2)离开电容器电场时的偏转量y

 

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某实验小组用DIS来研究物体加速度与力的关系,实验装置如图甲所示.其中小车和位移传感器的总质量为M,所挂钩码总质量为m,轨道平面及小车和定滑轮之间的绳子均水平,不计轻绳与滑轮之间的摩擦及空气阻力,重力加速度为g.用所挂钩码的重力mg作为绳子对小车的拉力F,小车加速度为a,通过实验得到的图线如图乙所示.

1)保持小车的总质量M不变,通过改变所挂钩码的质量m,多次重复测量来研究小车加速度aF的关系.这种研究方法叫       .(填下列选项前的字母)

A.微元法

B.等效替代法

C.控制变量法

D.科学抽象法

 

2)若m不断增大,图乙中曲线部分不断延伸,那么加速度a趋向值为      

3)由图乙求出M=     kg;水平轨道对小车摩擦力f=      N

 

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