[题目]某“电场抛射装置如图所示.两正对平行金属板 A. B 竖直放置.相距为 d.两板间固定一内壁光滑的绝缘细直管 CD.细管与水平面的夹角为 37° .一质量为 m.带电量为 +q 的小球从管口 C 处无初速释放.经板间电场加速后从另一管口 D 射出.恰好水平进入到与细管处在同一竖直平面的四分之三圆弧轨道的最低点 M. M 点与 C 点的高度差也为d.重力加� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】某“电场抛射装置”如图所示。两正对平行金属板 A、 B 竖直放置，相距为 d，两板间固定一内壁光滑的绝缘细直管 CD，细管与水平面的夹角为 37° 。一质量为 m、带电量为 +q 的小球（半径略小于细管半径）从管口 C 处无初速释放，经板间电场加速后从另一管口 D 射出，恰好水平进入到与细管处在同一竖直平面的四分之三圆弧轨道的最低点 M， M 点与 C 点的高度差也为d。重力加速度为 g， sin37°=0.6， cos37°=0.8。求：

（1）小球从管口 D 运动到 M 点所用的时间；

（2）电场力对小球做功多少？

（3）现在在四分之三圆弧轨道所在的平面内加一水平向右的匀强电场，其场强大小为2mg/q。要使小球在圆弧轨道上运动的过程中始终不脱离轨道，求圆弧轨道半径的取值范围。

【答案】（1）（2）（3）或者

【解析】

（1）小球从D到M的运动相当于从M到D的平抛运动，根据高度求出平抛运动的时间．
（2）根据速度时间公式求出D点竖直分速度，结合平行四边形定则求出小球从管口D射出时的速度大小．对小球从C到D运用动能定理，求出电场力对小球做功．

（3）先找到小球的平衡位置，即所谓的“最低点”；当小球恰能到达与此位置垂直位置时，通过动能定理求解r的值；若小球恰能到达“最高点”时，根据牛顿第二定律和动能定理求解r的值。

（1）小球从D到M的运动相当于从M到D的平抛运动，竖直方向上下落高度为：
h=d-dtan37°=，
由h=gt2
得：．
（2）竖直方向上，有：vy＝gt＝，
小球从管口D射出的速度大小为：．

小球从C到D，根据动能定理得：W电mgd＝mvD2，
解得电场力对小球做功为：W电=．

（3）小球进入到M点的速度，

电场力和重力的合力为

小球的平衡位置与竖直方向的夹角为；

若小球恰能到达与平衡位置垂直的位置时，则，

解得r=d；

若小球恰能到达关于平衡位置对称的“最高点”，则；，

解得

则要使小球在圆弧轨道上运动的过程中始终不脱离轨道，圆弧轨道半径的取值范围为或者。

练习册系列答案

哈皮暑假合肥工业大学出版社系列答案

新思维新捷径新假期寒假新捷径吉林大学出版社系列答案

优秀生快乐假期每一天全新暑假作业本延边人民出版社系列答案

轻松上初中暑假作业浙江教育出版社系列答案

暑假作业内蒙古少年儿童出版社系列答案

暑假作业兰州大学出版社系列答案

暑假作业华中科技大学出版社系列答案

新课程寒暑假练习丛书暑假园地中国地图出版社系列答案

高效A计划期末寒假衔接中南大学出版社系列答案

智乐文化暑假作业期末综合复习东南大学出版社系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图，半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内，与水平轨道CD相切于C点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端Q到C点的距离为2R．质量为m可视为质点的滑块从轨道上的P点由静止滑下，刚好能运动到Q点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点A．已知∠POC=60°，求：

(1)滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力；

(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ；

(3)弹簧被锁定时具有的弹性势能．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】一条小船在静水中的速度3m/s，它要渡过一条宽为 60m 的长直河道，河水流速为 4m/s，则（）

A. 这条船不可能渡过这条河

B. 这条船过河时间可能为15 s

C. 这条船可以渡过这条河，而且过河时的合速度可以为9m/s

D. 这条船能够过河的最小位移为80m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上，宇宙飞船上备有以下实验仪器：

A．弹簧测力计一个
B．精确秒表一只

C．天平一台（附砝码一套)
D．物体一个

为测定该行星的质量M和半径R，宇航员在绕行及着陆后各进行一次测量，依据测量数据可以求出M和R（已知引力常量为G)．
（1)绕行时测量所用的仪器为________（用仪器的字母序号表示)，所测物理量为________．
（2)着陆后测量所用的仪器为________，所测物理量为________．用测量数据求该星球半径R＝________.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，某同学制作了一个弹簧弹射装置，轻弹簧两端各放一个金属小球（小球与弹簧不连接），压缩弹簧并锁定，该系统放在内壁光滑的金属管中（管径略大于两球直径），金属管水平固定在离地面一定高度处，解除弹簧锁定，两小球向相反方向弹射，射出管时均已脱离弹簧，现要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，并探究弹射过程遵循的规律，实验小组配有足够的基本测量工具，重力加速度大小取g，按下述步骤进行实验：