如图所示,质量为m,带电量为+q的小球,在P点具有沿PQ方向的初速度v0,为使小球能沿PQ方向运动,所加的最小匀强电场方向如何?场强大小多大?加上最小的电场后,
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如图所示,质量为m,带电量为+q的小球,在P点具有沿PQ方向的初速度v0,为使小球能沿PQ方向运动,所加的最小匀强电场方向如何?场强大小多大?加上最小的电场后,
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,质量为m,带电量为+q的小球,在P点具有沿PQ方向的初速度v
0
,为使小球能沿PQ方向运动,所加的最小匀强电场方向如何?场强大小多大?加上最小的电场后,小球经多长时间回到P点?
答案
1、球只受重力和电场力.重力的大小方向都不变.
为使小球能沿PQ方向运动,应让小球所受合力方向沿PQ方向.
用三角形定则,由重力向PQ方向作垂线,垂线段最短,最短的力为电场力F.如图所示.
则电场力F=mgcos30°=
3
2
mg
场强大小
E=
F
q
=
3
2
mg
q
,
正电荷受电场力方向与场强方向一致,
故场强方向垂直于PQ方向.
2、上最小场强后,由图可知小球受合力大小为
F
合
=mgsin30°=
1
2
mg
,方向沿QP方向.
根据牛顿第二定律
a=
F
合
m
,故a=
1
2
g
所以物体作初速度为V
0
,加速度为
1
2
g
的匀减速运动.
运用匀变速直线运动的位移公式
x=
v
0
t+
1
2
a
t
2
,物体再回到P点时,位移为零,故有
0=
v
0
t-
1
2
a
t
2
解得
t=
2
v
0
a
=
4
v
0
g
答:为使小球能沿PQ方向运动,所加的最小匀强电场方向应垂直于PQ向上,场强大小为
3
2
mg
q
.
加上最小的电场后,小球经
4
v
0
g
又回到P点.
举一反三
甲、乙两车在一条直线上沿相同方向运动,甲在乙前x=56m处,甲以初速度v
1
=16m/s、加速度大小为a
1
=2m/s
2
匀减速刹车,乙以初速度v
2
=4m/s、加速度大小为a
2
=1m/s
2
做匀加速运动,求:
(1)乙车追上甲车前二者间的最大距离;
(2)乙车追上甲车所需时间.
题型:不详
难度:
|
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在平直公路上,汽车以15m/s的速度做匀速直线运动,从某时刻开始刹车,在阻力作用下,汽车以2m/s
2
的加速度做匀减速直线运动,则刹车后10s内汽车的位移大小为( )
A.50m
B.56.25m
C.75m
D.150m
题型:不详
难度:
|
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如图所示,在平行于水平地面的匀强磁场上方有三个线圈,从相同的高度由静止开始同时释放,三个线圈都是用相同的金属材料制成的边长一样的正方形,A线圈有一个缺口,B、C线圈闭合,但B线圈的导线比C线圈的粗,则( )
A.三个线圈同时落地
B.A线圈最先落地
C.A线圈最后落地
D.B、C线圈同时落地
题型:不详
难度:
|
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小汽车正前方S处有一辆正在以速度v
0
行驶的载重卡车,此时小汽车因有急事需追赶载重卡车,于是立即通知载重卡车司机以加速度a
1
做匀减速运动,同时小汽车从静止开始以加速度a
2
做匀加速运动,试求小汽车需多长时间可追上载重卡车?
某同学对此题的解法为:小汽车追上载重卡车时,有
1
2
a
2
t
2
=S+(
v
0
t-
1
2
a
1
t
2
)
,由此可求得小汽车追上载重卡车所需的时间t.
问:你同意上述解法吗?若同意,求出所需的时间;若不同意,则说明理由并求出你认为正确的结果(只需列出方程即可).
题型:不详
难度:
|
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一辆汽车以10m/s的速度沿平直公路匀速前进,因前方有障碍物而需立即刹车,以2m/s
2
的加速度做匀减速运动,则经过6s汽车的位移是( )
A.24m
B.25m
C.26m
D.30m
题型:不详
难度:
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