如图所示,一带电为+q质量为m的小球,从距地面高h处以一定的初速水平抛出,在距抛出点水平距离为L处有根管口比小球略大的竖直细管,管的上口距地面h2.为了使小球能
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如图所示,一带电为+q质量为m的小球,从距地面高h处以一定的初速水平抛出,在距抛出点水平距离为L处有根管口比小球略大的竖直细管,管的上口距地面h2.为了使小球能
题型:不详
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来源:
如图所示,一带电为+q质量为m的小球,从距地面高h处以一定的初速水平抛出,在距抛出点水平距离为L处有根管口比小球略大的竖直细管,管的上口距地面
h
2
.为了使小球能无碰撞地通过管子,可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场,求:
(1)小球的初速度;
(2)应加电场的场强;
(3)小球落地时的动能.
答案
(1)要使小球无碰撞地通过管口,则当它到达管口时,速度方向为竖直向下,
从抛出到管口过程,竖直方向为自由落体运动,则运动时间t为:
h
2
=
1
2
gt
2
水平方向,粒子做匀减速运动,减速至0
位移:L=
v
0
2
t
解得:v
0
=2L
g
h
(2)水平方向,根据牛顿第二定律:qE=ma
又由运动学公式:0
2
-
v
20
=-2as
解得:E=
2mgL
hq
,方向水平向右
(3)对小球从抛出到落地的全过程应用动能定律:
即:mgh-qEL=E
K
-
1
2
mv
20
解得:E
K
=mgh
答:(1)小球的初速度为2L
g
h
(2)应加电场的场强为
2mgL
hq
,方向水平向右
(3)小球落地时的动能为mgh
举一反三
如图所示,质量为m的物体置于水平地面上,所受水平拉力F在2s时间内的变化图象如图甲所示,其运动的速度图象如图乙所示,g=10m/s
2
.下列说法正确的是( )
A.物体和地面之间的动摩擦因数为0.1
B.水平拉力F的最大功率为10W
C.2s末物体回到出发点
D.2s内物体的加速度不变
题型:不详
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如图所示,两根光滑的平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内,相距L=0.5m,导轨的左端用R=3Ω的电阻相连,导轨电阻不计,导轨上跨接一电阻r=1Ω的金属杆ab,质量m=0.2kg,整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=2T,现对杆施加水平向右的拉力F=2N,使它由静止开始运动,求:
(1)杆能达到的最大速度为多大?最大加速度为多大?
(2)杆的速度达到最大时,a、b两端电压多大?此时拉力的瞬时功率多大?
(3)若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中,R上总共产生了10.2J的电热,则此过程中拉力F做的功是多大?此过程持续时间多长?
(4)若杆达到最大速度后撤去拉力,则此后R上共产生多少热能?其向前冲过的距离会有多大?
题型:不详
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足够长的传送带以v匀速传动,一质量为m的小物块A由静止轻放于传送带上,若小物体与传送带之间的动摩擦因数为μ,如图所示,当物体与传送带相对静止时,转化为内能的能量为( )
A.
1
4
m
v
2
B.
1
2
m
v
2
C.mv
2
D.2mv
2
题型:不详
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一质量m=0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30°足够长的斜面,某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v-t图.求:(g取10m/s
2
)
(1)滑块冲上斜面过程中加速度大小;
(2)滑块与斜面间的动摩擦因数;
(3)判断滑块最后能否返回斜面底端?若能返回,求出返回斜面底端时的动能;若不能返回,求出滑块停在什么位置.
题型:南县模拟
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如图,在光滑水平面上固定三个等质量的带电小球(均可视为质点),A、B、C三球排成一直线.若释放A球(另两球仍固定)的瞬时,A球的加速度大小为1m/s
2
,方向向左;若释放C球(另两球仍固定)的瞬时,C球的加速度大小为2m/s
2
,方向向右;则释放B的瞬时,B球的加速度大小为______m/s
2
,方向向______.
题型:宝山区一模
难度:
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