题目内容
1.(1)计算该质点从A点进入该区域时的初速度v0.
(2)若P、Q 分别为 AD、BC 边的中点,现将 PQCD 区域内的电场撤去,则该质点的初速度v0为多大时仍能从 C 点射出?
分析 (1)粒子在电场中做类平抛运动,根据类平抛运动的规律分别在水平方向和竖直方向上列式计算,即可得出粒子进入电场前的初速度大小;
(2)结合第一问,现将 PQCD 区域内的电场撤去,粒子水平位移和竖直位移的变化情况,再分别在水平方向和竖直方向上列式可求.
解答 解:(1)水平方向匀速:2L=v0t
竖直方向匀加速,由牛顿第二定律得:mg-qE=ma
恰好能从C射出:L=$\frac{1}{2}$at2
联立解得:v0=$\sqrt{\frac{2(mg-qE)L}{m}}$
(2)在ABQP中,水平匀速:L=v0t1
竖直方向匀加速:y1=$\frac{1}{2}$at12
竖直速度为:v1y=at1
在PQCD中,水平匀速:L=v0t2
竖直方向有:y2=v1yt2+$\frac{1}{2}$gt22
恰好从C点射出:y1+y2=L
联立解得:v0=$\sqrt{\frac{(4mg-3qE)L}{2m}}$
答:(1)该质点从A点进入该区域时的初速度为$\sqrt{\frac{2(mg-qE)L}{m}}$;
(2)该质点的初速度v0为$\sqrt{\frac{(4mg-3qE)L}{2m}}$时仍能从 C 点射出.
点评 该题考查了带电粒子在有界匀强电场中的偏转问题,解答此类问题,主要是利用类平抛运动的知识进行求解(水平方向上是匀速直线运动,竖直方向上是匀加速直线运动),解答此类问题,有时还要用到能量的观点.
练习册系列答案
相关题目
16.
如图所示,平行板电容器 A、B 间有一带电油滴 P 正好静止在极板正中间,现将 B 板向下移动一点,其它条件不变,则( )
| A. | 油滴将向下加速,电流计中电流由b流向a | |
| B. | 油滴将向下加速,电流计中电流由a流向b | |
| C. | 油滴运动的过程中电势能将增大 | |
| D. | 油滴运动的过程中电势能将减少 |
6.竖直悬挂一根长15m的杆,在杆的正下方5m处有一观察点A,当杆自由下落时,杆通过A点需要的时间是( )
| A. | 1 s | B. | 2 s | C. | $\sqrt{3}$ s | D. | $\sqrt{2}$ s |
13.
如图所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A,下列各种情况中铜环A中有感应电流的是( )
| A. | 线圈中通以恒定的电流 | |
| B. | 通电时,使变阻器的滑片 P 匀速移动 | |
| C. | 通电时,使变阻器的滑片 P 固定不动 | |
| D. | 将电键突然断开的瞬间 |
10.雨滴从高空由静止下落,由于空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到为零,在此过程中雨滴的( )
| A. | 速度不断减小,加速度为零时,速度最小 | |
| B. | 速度不断增大,加速度为零时,速度最大 | |
| C. | 加速度和速度方向相反 | |
| D. | 速度对时间的变化率越来越小 |
11.
如图所示,传送带AB的倾角为θ,且传送带足够长.现有质量为m可视为质点的物体以v0的初速度从B端开始向上运动,物体与传送带之间的动摩擦因数μ>tanθ,传送带的速度为v(v0<v),方向未知,重力加速度为g.物体在传送带上运动过程中,下列说法正确的是( )
| A. | 摩擦力对物体做功的最大瞬时功率是μmgvcosθ | |
| B. | 摩擦力对物体做功的最大瞬时功率是μmgv0cosθ | |
| C. | 运动过程物体的机械能可能一直增加 | |
| D. | 摩擦力对物体可能先先做正功后做负功 |