题目内容


如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度E＝1.0×102 V/m，一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中，在金属板的正上方高度h＝0.80 m的a处有一粒子源，盒内粒子以v0＝2.0×102 m/s的初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m＝2.0×10－15 kg，电荷量为q＝＋10－12 C的带电粒子，粒子最终落在金属板b上.若不计粒子重力，求：(结果保留两位有效数字)

  (1)粒子源所在a点的电势；

  (2)带电粒子打在金属板上时的动能；

    (3)从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围(所形成的面积)；若使带电粒子打在金属板上的范围减小，可以通过改变哪些物理量来实现？

  

  


解析　(1)题中匀强电场竖直向下，b板接地；

因此φa＝Uab＝Eh＝1.0×102×0.8 V＝80 V

(2)不计重力，只有电场力做功，对粒子由动能定理得

qUab＝Ek－mv

可得带电粒子打在金属板上时的动能为

Ek＝qUab＋mv＝1.2×10－10 J

(3)粒子源射出的粒子打在金属板上的范围以粒子水平抛出落点为边界，设水平抛出后t时间落在板上：

x＝v0t，h＝at2，a＝，S＝πx2

联立以上各式得S＝≈4 m2，若使带电粒子打在金属板上的范围减小可以通过减小h或增大E来实现.


练习册系列答案
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一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下，它下落的一段轨迹AB如右图所示，已知XA=6.50cm,XB=8.50cm,g=10m/s2,经过AB的时间为 s，求：

(1)小石子出发点离A点的距离；

（2）小石子到达B点的速度大小。

2010年广州亚运会上，刘翔重新回归赛场，以打破亚运记录的方式夺得110米跨栏的冠军．他采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心．如图所示，假设刘翔的质量为m，在起跑时前进的距离s内，重心升高量为h，获得的速度为v，克服阻力做功为W阻，则在此过程中(　 　)

A．地面的支持力对刘翔做功为mgh

B．刘翔自身做功为 mv2＋mgh＋W阻

C．刘翔的重力势能增加量为mv2＋W阻

D．刘翔的动能增加量为mgh＋W阻

一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图(a)所示，曲线上A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径ρ叫做A点的曲率半径。现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度v0抛出，如图(b)所示。则在其轨迹最高点P处的曲率半径是

    A．           B．  

C．     D．

 

 

 

 

 

 

如图所示，在竖直平面内有一匀强电场，其方向与水平方向成α＝30°斜向右上，在电场中有一质量为m、电量为q的带电小球，用长为L的不可伸长的绝缘细线挂于O点，当小球静止于M点时，细线恰好水平.现用外力将小球拉到最低点P，然后无初速度释放，则以下判断正确的是

    A.小球再次到达M点时，速度刚好为零

  B.小球从P到M过程中，合外力对它做了mgL的功

  C.小球从P到M过程中，小球的机械能增加了mgL

  D.如果小球运动到M点时，细线突然断裂，小球以后将做匀变速曲线运动

如图1－1所示，物体沿两个半径为R的圆弧由A到C，则它的位移和路程分别为(　　)

A.R，A指向C；R

B.R，A指向C；R

C.R，A指向C；R

D.R，C指向A；R

爆炸性的加速度往往是跑车的卖点．保时捷911 GT3由静止加速至100 km/h只需4.2 s.

图1－4

 (1)求保时捷911 GT3的平均加速度．

(2)假设普通私家车的平均加速度为3 m/s2，它们需要多长时间才能由静止加速至100 km/h?

下列所给的图象中能反映做直线运动物体不会回到初始位置的是(　　)

A　B

　C　D

图3－2

如图6－8所示，用与竖直方向成θ角(θ＜45°)的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同固定一个小球，这时绳b的拉力为F1，现保持小球在原位置不动，使绳b在原竖直平面内逆时针转过θ角，绳b的拉力为F2，再逆时针转过θ角固定，绳b的拉力为F3，则(　　)

图6－8

A．F1＝F3＞F2                            B．F1＜F2＜F3

C．F1＝F3＜F2                            D．绳a的拉力减小

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