题目内容
13.某个质量为m、带电量为-q(q>0)的小球仅在重力作用下从静止开始沿竖直向下方向做匀加速直线运动,一段时间后在小球运动的空间中施加竖直方向的匀强电场,小球又经过相等的时间恰好回到出发点,则( )A. | 电场强度方向竖直向下,大小为$\frac{4mg}{q}$ | |
B. | 电场强度方向竖直向下,大小为$\frac{5mg}{q}$ | |
C. | 电场强度方向竖直向上,大小为$\frac{mg}{q}$ | |
D. | 电场强度方向竖直向上,大小为$\frac{3mg}{q}$ |
分析 物体先向上匀加速直线运动,撤去拉力后的运动可以看成一种有往复的匀减速直线运动,两个过程的位移大小相等、方向相反,由牛顿第二定律和位移公式结合求解.
解答 解:电场力大小为F=qE,
设匀加速直线运动的时间为t.向下的过程中:h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$ ①
对于匀变速直线运动,有 a=$\frac{F-mg}{m}$ ②
据题有:$\frac{1}{2}g{t}^{2}=-(gt•t-\frac{1}{2}a{t}^{2})$ ③
解得 F=4mg
所以:E=$\frac{4mg}{q}$.故A正确,BCD错误.
故选:A
点评 解决本题的关键要抓住两个过程的位移关系、速度关系、时间关系,由牛顿第二定律和位移公式得到加速度的关系、末速度的关系.要注意选取正方向.
练习册系列答案
相关题目
3.A、B两种发射性元素,原来都静止在同一匀强磁场,其中一个放出α粒子,另一个放出β粒子,运动方向都与磁场方向垂直,图中a、b与c、d分别表示各粒子的运动轨迹,下列说法中正确的是( )
A. | 磁场方向一定为垂直纸面向里 | |
B. | 磁场方向一定为垂直纸面向外 | |
C. | A放出的是α粒子,B放出的是β粒子 | |
D. | a为α粒子的运动轨迹,d为β粒子的运动轨迹 |
4.如图甲所示,质量m=3.0×10-3kg的“”形金属细杆竖直放置在两水银槽中,“”形框的细杆CD长l=0.20m,处于磁感应强度大小B1=0.1T、方向水平向右的匀强磁场中,CD部分处于水平位置且与B1方向垂直,有一匝数n=300匝,横截面积S=0.01m2的线圈通过开关K与两水银槽相连,线圈处于与线圈平面垂直、沿竖直方向的磁场中,其磁感应强度B2随时间t变化的关系如图乙所示,t=0.22s时闭合开关S,经过很短时间线框跳起(细框跳起瞬间安培力远大于重力),起跳的最大高度h=0.20m,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A. | 0-0.10s内线圈中的感应电动势大小为30V | |
B. | 开关K闭合瞬间,CD中的电流方向由C到D | |
C. | 磁感应强度B2的方向竖直向下 | |
D. | 开关K闭合到细框离开水银槽过程中,通过细杆CD的电荷量为0.03C |
8.如图所示,倾角a=45°的斜面固定在水平地面上,在斜面顶端A点以初速度ν0水平抛出质量为m的小球,落在斜面上的B点,所用时间为t,末速度与水平方向夹角为θ.若让小球带正电q,在两种不同电场中将小球以同样的速度ν0水平抛出,第一次整个装置放在竖直向下的匀强电场中,小球在空中运动的时间为t1,末速度与水平方向夹角为θ1.第二次放在水平向左的匀强电场中,小球在空中运动的时间为t2,末速度与水平方向夹角为θ2,电场强度大小都为E=$\frac{mg}{q}$,g为重力加速度,不计空气阻力.则下列说法正确的是( )
A. | t2>t>t1 | |
B. | θ>θ1=θ2 | |
C. | θ=θ1>θ2 | |
D. | 若斜面足够长,小球都能落在斜面上 |
18.一额定功率为9W、额定电压为9V的小灯泡L和一直流电动机并联,与定值电阻R=4Ω串联后接在电路中的AB两点间,电流表A为理想电表,电路如图所示,灯泡的电阻不变.当AB间接电压0.49V时,电动机不转、灯泡不亮,电流表示数为0.1A;当AB间接电压15V时,电动机转动起来、灯泡正常发光.则下列说法正确的是( )
A. | 电动机线圈电阻为1Ω | B. | 灯泡正常发光时电流表示数0.5A | ||
C. | 灯泡正常发光时电流表示数1A | D. | 电动机输出的机械功率4.25W |
5.如图所示,两小球质量相同,?长为L的无伸缩性细线悬挂在竖直面内的O点,现将?球从A点由静?释放,OA?平且O、A间的距离为$\frac{L}{2}$,若甲、?两球碰撞中?机械能损失,不计空?阻?,重?加速度为g,则甲、?两球在运动过程中( )
A. | 乙球能再次回到A点 | |
B. | 乙球不能回到A点,但能回到与A点等高的位置 | |
C. | 甲球上升的最大高度为 (1-$\frac{{3\sqrt{3}}}{8}$)L | |
D. | 乙球第一次运动到最低点时对细线的拉力为(3+$\frac{{3\sqrt{3}}}{4}$)mg |
15.斜向上方抛出一物体,在物体运动到最高点时( )
A. | 物体的速度不为零,方向沿水平方向 | |
B. | 物体的速度最小且为零 | |
C. | 物体的加速度不为零,方向竖直向下 | |
D. | 物体的加速度为零 |