题目内容

【题目】(题文)在足够大的真空空间中,存在水平向右的匀强电场,若用绝缘细线将质量为m的带正电小球悬挂在电场中,静止时细线与竖直方向夹角θ=37.撤去细线,现将该小球从电场中的A点竖直向上抛出,抛出的初速度大小为v0,如图所示,求:

(1)小球在电场内运动过程中的最小速率.

(2)小球从抛出至达到最小速率的过程中,电场力对小球做的功. (sin37=0.6,cos37 =0.8)

【答案】,

【解析】

(1)小球静止在电场中时,根据力的平衡条件

qE=mgtan37°=

小球被抛出以后,受到重力和电场力的共同作用,沿重力方向的分运动是匀减速直线运动,加速度为g.设t时刻的速度为v1;沿电场方向的分运动是初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为a,t时刻的速度为v2,则有:

v1=v0-gt

v2=at

小球t时刻的速度大小为

由以上各式得出:

解得v的最小值为:

(2)小球沿电场方向的位移为s

而小球在达到最小速度时,沿电场方向的速度为

得小球沿电场方向的位移为

电场力做功为

练习册系列答案
相关题目

【题目】如图所示,用半径相同的AB两球的碰撞可以验证动量守恒定律。实验时先让质量为m1A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下,进入水平轨道后,从轨道末端水平抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10,得到10个落点痕迹。再把质量为m2B球放在水平轨道末端,A球仍从位置C由静止滚下,A球和B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。MPN为三个落点的平均位置,未放B球时,A球的落点是P,0点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点,如图所示。

(1)在这个实验中,为了尽量减小实验误差,两个小球的质量应满足m1__________m2(“>”“<”);除了图中器材外,实验室还备有下列器材,完成本实验还必须使用的两种器材是______

A.秒表

B.天平

C.刻度尺

D.打点计时器

(2)下列说法中正确的是______

A.如果小球每次从同一位置由静止释放,每次的落点一定是重合的

B.重复操作时发现小球的落点并不重合,说明实验操作中出现了错误

C.用半径尽量小的圆把10个落点圈起来,这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置

D.仅调节斜槽上固定位置C,它的位置越低,线段0P的长度越大

(3)在某次实验中,测量出两个小球的质量m1m2,记录的落点平均位置MN几乎与OP在同一条直线上,测量出三个落点位置与0点距离OMOP0N的长度。在实验误差允许范围内,若满足关系式____________,则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒;若碰撞是弹性碰撞。那么还应满足关系式____________。(用测量的量表示)

(4)OP0M0N这三个长度中,与实验所用小球质量无关的是______,与实验所用小球质量有关的是_________

(5)某同学在做这个实验时,记录下小球三个落点的平均位置MPN,如图所示。他发现MN偏离了0P方向。这位同学猜想两小球碰撞前后在OP方向上依然动量守恒,他想到了验证这个猜想的办法:连接OPOMON,作出MNOP方向上的投影点M′、N。分别测量出OPOM′、ON的长度。若在实验误差允许的范围内,满足关系式:____________则可以认为两小球碰撞前后在OP方向上动量守恒。

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网