题目内容
(10分)如图所示,矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域。半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O恰在MN的中点,半圆管的一半处于电场中.一质量为m,可视为质点的带正电,电荷量为q的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内,小球从B点穿出后,能够通过B点正下方的C点.重力加速度为g,小球在C点处的加速度大小为。求:
(1)匀强电场的场强E;
(2)小球在到达B点时,半圆轨道对它作用力的大小;
(3)要使小球能够到达B点正下方C点,虚线框MNPQ的高度和宽度满足什么条件;
(4)从B点开始计时,小球从B运动到C点的过程中,经过多长时间动能最小。
(1)4mg/3q (2)7mg/3 (3)H 》5R/2 (3)
解析试题分析:⑴小球在C处受水平向右的电场力F和竖直向下的重力G,加速度为
则由 (2分)
⑵从A→B由动能定理得
在B点 (2分)
⑶小球从B→C 水平方向做匀减速运动,竖直方向做自由落体运动:
设向左减速时间为t:
宽度应满足条件L>2R, 高度满足条件 (3分)
⑷以合力F合方向、垂直于合力方向分别建立坐标系,并将速度分解,当F与mg的合力与v垂直时,即图中vy=0时小球的动能最小,设经过的时间为t
(3分)
考点:本题考查带电体在电场中运动。
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(10分)高为=3.2m的屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好到达地面,如图所示,问:(g取10 m/s2)
(1)滴水的时间间隔是多少?
(2)第3滴与第2滴的距离为多少?
两体积相同的小石块和小纸团,在同一位置以相同的速度竖直向上抛出。在没有空气阻力的条件下,两物体从抛出到上升到最高点(速度为0)所用的时间分别为t1、t2。可以猜测:
A.t1 =t2 | B.t1 >t2 | C.t1 <t2 | D.无法判断 |