题目内容

如图1-8-7所示，M、N为水平放置的互相平行的两块大金属板，间距d=35 cm，两板间电压为U=3．5×104 V．现有一质量m=7．0×10-6 kg、电荷量q=6．0×10-10 C的带负电的油滴，由下板N正下方距N为h=?15 cm的O处竖直上抛，经N板中间的P孔进入电场．欲使油滴到达上板Q点时速度恰为零，问油滴上抛的初速度v0为多大?

图1-8-7

解析：油滴运动分成两个阶段.OP段只受重力作用，PQ段受重力、电场力作用，题中只要求求初速度，可根据能量关系求.

（1）设N板电势高，则油滴在M、N间运动时电场力做负功，全过程由动能定理：

-mg(d+h)-qU=0-

v0==4 m/s.

（2）设M板电势高，则油滴在M、N间运动时电场力做正功，由动能定理：

-mg(d+h)+qU=0-mv20

v0==2 m/s.

答案：4 m/s或2 m/s

练习册系列答案
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某同学设计了一个研究平抛运动的实验，实验装置示意图如图5-8-6所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图5-8-6中P0P0′、P1P1′……），槽间距离均为d，把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上.实验时依次将B板插入A板的各插槽中,每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放.每打完一点后,把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d.实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点,如图5-8-7所示.

图5-8-6

图5-8-7

(1)实验前应对实验装置反复调节,直到.每次让小球从同一位置由静止释放,是为了  .

(2)每次将B板向内侧平移距离d,是为了.

(3)在图5-8-7中绘出小球做平抛运动的轨迹.
水平面上有两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻相连接.导轨上放一质量为m的金属细杆，如图2-4-7所示，金属杆与导轨的电阻忽略不计，匀强磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动.当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动的速度v也会改变，v和F的关系图线如坐标图2-4-8所示.（取重力加速度g=10 m/s2）

（1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？

（2）若m=0.5 kg，L=0.5 m，R=0.5 Ω,则磁感应强度B多大？

（3）由vF图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？

            

图2-4-7                             图2-4-8

倾角为θ=45°、高为1.8 m的斜面如图5-3-7所示，在其顶点水平抛出一石子，它刚好落在这个斜面底端的B点，则石子抛出后，经___________ s，石子的速度方向刚好与斜面平行.

图5-3-7
如图1-8-11所示，带正电小球质量为m＝1×10-2 kg，带电荷量为q＝1×10-6 C，置于光滑绝缘水平面上的A点．当空间存在着斜向上的匀强电场时，该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动，当运动到B点时，测得其速度vB ＝1.5 m／s，此时小球的位移为s ＝0.15 m．求此匀强电场场强E的取值范围．(g取10 m／s2)

   

图1-8-11

某同学求解如下：设电场方向与水平面之间夹角为θ，由动能定理qEscosθ＝mvB2－0得E= V/m．由题意可知θ＞0，所以当E＞7.5×104 V／m时小球将始终沿水平面做匀加速直线运动．

    经检查，计算无误．该同学所得结论是否有不完善之处?若有请予以补充．

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