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如图所示,匀强电场分布在正方形ABCD区域内,M、N分别为AB边和BC边的中点。一个具有初动能E0的带电粒子射入电场(沿纸面运动)。如果带电粒子从M点垂直于电场方向进入电场后,恰好从D点离开电场。带电粒子从D点离开电场时的动能为________;如果带电粒子从N点垂直于BC边方向射入电场,它离开电场时的动能为__________。
 

试题分析:(1)设带电粒子的质量为m、电量为q、初速为v,则 E0mv2;设正方形边长为L,匀强电场的电场强度为E.带电粒子从M点垂直于电场方向进入电场后做类平抛运动.从D点离开电场,说明粒子带正电,沿电场方向的位移为L.则有: ① 得到:qEL=mv2=2E0
带电粒子从M点射入,从D点射出,电场力做功 W=qE?=E0,粒子从D点离开电场时的动能为E1,据动能定理有 W=E1-E0,故 E1=W+E0=2E0
(2)带电粒子从N点垂直于BC边方向射入电场,做匀加速直线运动,离开电场时的动能为E2,据动能定理有  qEL=E2-E0,解得 E2=E0+qEL=3E0
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,整个空间存在水平向左的匀强电场,一长为L的绝缘轻质细硬杆一端固定在O点、另一端固定一个质量为m、电荷量为+q的小球P,杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动,电场的电场强度大小为E=.先把杆拉成水平,然后将杆无初速释放,重力加速度为g,不计空气阻力,则(  )
A.小球到最低点时速度最大
B.小球从开始至最低点过程中动能一直增大
C.小球对杆的最大拉力大小为mg
D.小球可绕O点做完整的圆周运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(9分)如图所示,质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上,质量为2m的小孩站在小车上用力向右迅速推出木箱,木箱相对于冰面运动的速度为v,木箱运动到右侧墙壁时与竖直的墙壁发生弹性碰撞,反弹后被小孩接住,求整个过程中小孩对木箱做的功.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,质量为m的小物块(可视为质点)在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l后以速度υ飞离桌面,最终落在水平地面上。已知υ="3.0" m/s,m=0.10kg,l=1.4m,s=0.90m,物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。求:

(1)桌面高h的大小;
(2)小物块的初速度大小v0

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,用竖直向下的恒力F通过跨过光滑定滑轮的细绳拉动光滑水平面上的物体,物体沿水平面移动过程中经过A、B、C三点,设AB=BC,物体经过A、B、C三点时的动能分别为,则它们间的关系应是(     )

A.  B.
C.            D.EKC>2EKB

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在倾角=30o的光滑固定斜面上,放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B,两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连,小球B距水平面的高度h=0.1m.两球从静止开始下滑到光滑地面上,不计球与地面碰撞时的机械能损失,g取10m/s2.则下列说法中不正确的是(     )
A.下滑的整个过程中A球机械能不守恒
B.下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒
C.两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2m/s
D.系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为J

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

将三个木板1、2、3固定在墙角,木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形,如图所示,其中1与2底边相同,2和3高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放,并沿木板下滑到底端,物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同。在这三个过程中,下列说法错误的是(   )
A.沿着1下滑到底端时,物块的速度最大
B.物块沿着3下滑到底端的过程中,产生的热量是最多的
C.物块沿着1和2下滑到底端的过程中,产生的热量是一样多的
D.沿着1和2下滑到底端时,物块的速度不同;沿着2和3下滑到底端时,物块的速度相同

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

在天津市科技馆中,有一个模拟万有引力的装置。在如上图所示的类似锥形漏斗固定的容器中,有两个小球在该容器表面上绕漏斗中心轴做水平圆周运动,其运行能形象地模拟了太阳系中星球围绕太阳的运行。图2为示意图,图3为其模拟的太阳系运行图。图1中离中心轴的距离相当于行星离太阳的距离。则:

(1)在图3中,设行星A1和B1离太阳距离分别为r1和r2,求A1和B1运行速度大小之比。
(2)在图2中,若质量为m的A球速度大小为v,在距离中心轴为x1的轨道面上旋转,由于受到微小的摩擦阻力,A球绕轴旋转同时缓慢落向漏斗中心。当其运动到距离中心轴为x2的轨道面时,两轨道面之间的高度差为H。请估算此过程中A球克服摩擦阻力所做的功。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

探究能力是进行物理学研究的重要能力之一.物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能,转动动能的大小与物体转动的角速度有关.为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系,某同学采用了下述实验方法进行探索.如图所示,先让砂轮由动力带动匀速旋转,测得其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间摩擦力做功,砂轮最后停下,测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n,通过分析实验数据得出结论.另外已测试砂轮转轴的直径为2 cm,转轴间的摩擦力为10 N/π.经实验测得的几组ω和n如下表所示:
ω/rad·s-1
0.5
1
2
3
4
n
5.0
20
80
180
320
Ek
 
 
 
 
 

(1)计算出砂轮每次脱离动力的转动动能,并填入上表中.
(2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为        .
(3)若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5 rad/s,则它转过45圈时的角速度为           rad/s 。

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