在地面上方的真空室内,有一对平行金属板M、N竖直放置,两板间存在恒定的电势差,设两板间的电场可看作是匀强电场,且两板外无电场,将一电量q=4×10-6C的带电小
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在地面上方的真空室内,有一对平行金属板M、N竖直放置,两板间存在恒定的电势差,设两板间的电场可看作是匀强电场,且两板外无电场,将一电量q=4×10-6C的带电小
题型:不详
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在地面上方的真空室内,有一对平行金属板M、N竖直放置,两板间存在恒定的电势差,设两板间的电场可看作是匀强电场,且两板外无电场,将一电量q=4×10
-6
C的带电小球从两极板上方距两极板上端高度h=0.2m的A点以初动能E
K0
=8×10
-3
J水平抛出,球恰好从靠近M板上端处射入板内,然后沿直线运动并碰到N板上的B点,B点与极板上端相距L=0.15m,如图所示.
(1)说明小球从A到B的运动情况;
(2)试求M、N两板间的电势差.
答案
(1)当带电小球以一定速度进入匀强电场后,由于做直线运动,所以加速度与速度方向共线,由重力方向决定加速度方向一定与速度方向相同,即带电小球做匀加速直线运动.
(2)带电小球在电场中做直线运动,则电场力与重力的关系可由L与板间宽度d来表示为:
qE
mg
=
d
L
(1)
带电小球进入电场之前做平抛运动,令水平位移为x,
则有:
x
2
h
=
d
L
(2)
而x=v
0
t (3)
竖直方向自由落体,所以h=
1
2
g
t
2
(4)
所以x=0.2v
0
(5)
由上五式可得U=Ed=
mg
d
2
qL
=
mg(
0.2L
v
0
2h
)
2
qL
因为:
1
2
m
v
20
=8×1
0
-3
J
,L=0.15m,h=0.2m,q=4×10
-6
C
可得:U=750V
答:(1)说明小球从A到B的带电小球做匀加速直线运动;
(2)则M、N两板间的电势差为750V.
举一反三
如图所示,质量m=1kg的滑块(可看成质点),被压缩的弹簧弹出后在粗糙的水平桌面上滑行一段距离x=0.4m后从桌面抛出,落在水平地面上.落点到桌边的水平距离S=1.2m,桌面距地面的高度h=0.8m.滑块与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,(取g=10m/s
2
,空气阻力不计)求:
(1)滑块落地时速度的大小
(2)弹簧弹力对滑块所做的功.
题型:不详
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|
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如图所示,飞机距地面高H=500m,水平飞行速度为v
1
=100m/s,追击一辆速度为v
2
=20m/s同向行驶的汽车,欲使投弹击中汽车.(g取10m/s
2
)求:
(1)飞机发射的炮弹在空中飞行时间;
(2)飞机应在距汽车水平距离多远处投弹?
题型:不详
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|
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如图所示,光滑水平面与一半径为R处在竖平面内的光滑圆轨道相切,质量为m的小球(可视为质点)以初速度v
0
向右运动进入圆轨道,在图中虚线位置脱离轨道,重力加速度为g,下述说法正确的是( )
A.初速度v
0
应满足
2gR
<
v
0
<
5gR
B.小球脱离轨道后做平抛运动
C.小球脱离轨道时的速度大小为
v=
v
20
-2gR
3
D.在脱离轨道之前小球对轨道的压力大小保持不变
题型:不详
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|
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一个物体从某一高处以10m/s的初速度水平抛出,若它落地时的速度是14.1m/s,则物体运动的时间为______s,它是从离地______m高处抛出的.(g取10m/s
2
)
题型:不详
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|
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小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水,
平距离d后落地,如图所示,已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为
3
4
d
,重力加速度为g.忽略手的运动半径和空气阻力.求:
(1)绳断时球的速度大小v
1
;
(2)绳能承受的最大拉力;
(3)改变绳长(绳承受的最大拉力不变),保持手的位置不动,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?
题型:不详
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|
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