静电喷漆技术具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点，其装置如图所示．A、B为两块平行金属板，间距d＝0.40 m，两板间有方向由B指向A，大小为E＝1.0×103 N/C的匀强电场．在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的初速度大小均为v0＝2.0 m/s，质量m＝5.0×10－15 kg、带电量为q＝－2.0×10－16 C．微粒的重力和所受空气阻力均不计，油漆微粒最后都落在金属板B上．试求：
（1）微粒打在B板上的动能； （2）微粒到达B板所需的最短时间；
（3）微粒最后落在B板上所形成的图形及面积的大小．
（1）
（2）
（3）圆形 
解析试题分析：（1）每个微粒在电场中都只受竖直向下的电场作用，且电场力做功与路径无关，只与初末位置的电势差有关，根据动能定理得：
即
解得：微粒打在B板上的动能为
（2）由题设知，微粒初速度方向垂直于极板时，到达B板时间最短，设到达B板时速度为
，则有
解得：
在垂直于极板方向上，微粒做初速度为
的匀加速直线运动，由运动学公式知：
解得：
（3）初速度大小相等沿水平方向的所有带电微粒都做类平抛运动，其它带电微粒做类斜下抛运动，所以微粒落在B板上所形成的图形是圆形，且最大半径R为类平抛运动的水平射程。设带电微粒的加速度大小为a，根据牛顿第二定律得：
解得：
根据运动学规律得：
联立解得：
所以微粒最后落在B板上所形成的圆面积为：
考点：本题考查带电粒子在电场中的运动、动能定理及牛顿第二定律在电场中的应用，意在考查考生知识和方法的迁移能力。
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案科目：高中物理 来源： 题型：计算题
如图所示，质量为m=1kg的小球用线长l＝1m的细线拴住，细绳上端固定在O点，当小球从图示M点释放后摆到悬点O的正下方N点时，细线恰好被拉断，此后小球刚好能无碰撞地从置于地面上倾角为45º的斜面滑下，已知斜面高度 h=0.4m，斜面左端离O点正下方的P点水平距离S=0.4m，不计空气阻力，求：
（1）N点距离地面的高度H
（2）细绳能承受的最大拉力
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：计算题
（14分）泥石流是在雨季由于暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流，它的面积、体积和流量都较大。泥石流流动的全过程虽然只有很短时间，但由于其高速前进，具有强大的能量，因而破坏性极大。某课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究，他们设计了如下的模型：在水平地面上放置一个质量为m=5kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力F随位移变化如图所示，已知物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.6，g=10m/s2。
（1）物体在运动过程中的最大加速度为多少？
（2）在距出发点多远处，物体的速度达到最大？
（3）物体在水平面上运动的最大位移是多少？
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：计算题
（14分）一水平传送带以4m/s的速度逆时针传送，水平部分长L=6m，其左端与一倾角为θ=300的光滑斜面平滑相连，斜面足够长，一个可视为质点的物块无初速度地放在传送带最右端，已知物块与传送带间动摩擦因数μ=0.2，g=10m/s2。求物块从放到传送带上到第一次滑回传送带最远端所用的时间。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：计算题
（13分）如图所示，质量为2kg的物体放在水平地板上，在F1=4N的水平拉力作用下，沿地板恰好能匀速运动．若改用F2=10N的力沿水平方向拉此物体使它由静止开始运动，求：
（1）此物体的加速度；
（2）F2作用4s时物体运动的速度大小．
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：计算题
如图所示，m =4kg的小球挂在小车后壁上，细线与竖直方向成37°角。（sin37°=0.6，cos37°="0.8," g=10m/s2）求：
（1）小车以a=g向右做匀加速直线运动时，细线对小球的拉力F1和后壁对小球的压力F2各多大？
（2）小车以a=2g向右做匀减速直线运动时，细线对小球的拉力F1和后壁对小球的压力F2各多大？
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：计算题
（14分）如图所示，A球从倾角θ=300的光滑斜面上某点由静止开始滚下，然后进入足够长的光滑水平面上，经M点时速度大小不发生变化，方向立刻变为水平向左。B球从M点开始向左做直线运动，试问：
①若A球从斜面上某一高处静止滚下，同时B球以v0="8" m/s向左做匀速直线运动，A球的高度满足什么条件，A、B两球能发生碰撞。
②若A球从斜面上N点静止开始滚下，MN=" 10" m，B球同时从M点由静止向左以加速度a="2" m/s2做匀加速直线运动，问：经多长时间两者相碰？（g="l0" m/s2）
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：计算题
如图，斜面、水平轨道和半径R=2.5m的竖直半圆组成光滑轨道，水平轨道与半圆的最低点相切，轨道固定在水平面上。一个质量为m=0.1kg的小球从水平地面上A点斜向上抛出，并在半圆轨道最高点D水平进入轨道，然后沿斜面向上，达到最大高度h=6.25m。(不计空气阻力，小球在经过斜面与水平轨道连接处时不计能量损失。（g取10m/s2) 求
（1）小球抛出时的速度（角度可用三角函数表示）
（2）小球抛出点A到D的水平距离
（3）小球运动到半圆轨道最低点时球对轨道的压力
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com