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如图6-3-24所示,在场强为E、方向竖直向上的匀强电场中,水平固定一块长方形绝缘薄板.将一质量为m、带有电荷-q的小球,从绝缘板上方距板h高处以速度v0竖直向下抛出.小球在运动时,受到大小不变的空气阻力f的作用,且f<(qE+mg),设小球与板碰撞时不损失机械能,且电荷量不变.求小球在停止运动前所通过的总路程s.

图6-3-24

思路点拨:带电物体在电场中的运动,由于重力、电场力做功与路径无关,用动能定理求解比用牛顿运动定律和运动学公式求解更简便.

小球以初速度竖直下抛做匀加速运动,与水平板碰撞并以相同的速率返回向上运动到最高点.由于阻力作用,返回的高度变小,然后又下落做加速运动.以后在竖直方向多次往返运动,但高度不断减小,直到最终静止在水平板上.

小球在往复运动过程中,一直有阻力做功.而重力、电场力做功与路径无关,只决定于小球的始末位置,由动能定理可求解.(带电物体在电场中的运动由于重力、电场力做功与路径无关,用动能定理求解比用牛顿运动定律和运动学公式求解更简便)

答案:s=

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2006?淮安二模)(1)有一种在工厂实际使用的游标卡尺如图所示,它是普通游标卡尺的变形.它把普通游标卡尺两个卡脚改成了斜的,两个斜卡脚与主尺都成126°52′12″(图中的∠DAC=∠EBC=126°52′12″,已知tan63°26′06″=2.000),其他部分未作改动,这种卡尺专门用来测量圆柱形或球形工件的外径.两个斜脚之间不放被测工件时,游标尺的“0”刻线恰与主尺的“0”刻线对齐,两个斜脚之间放上被测圆柱形或球形工件,使工件与主尺、两斜脚都相切,即共有三个切点,如图(1)中的D、C、E.如图(1)所示的被测圆形工件的直径为
24.60
24.60
mm




(2)如果用螺旋测微器测一圆形工件的读数如图(2)所示,读数为
4.600
4.600
mm.
(3)某同学用打点计时器测定加速度,在得到的纸带上选取七个计数点(相邻两个计数点之间还有四个点未画出),如图(3)所示,图中s1=4.81cm,s2=5.29cm,s3=5.76cm,s4=6.25cm,s5=6.71cm,s6=7.21cm.已知打点计时器所用交流电频率为50Hz,则加速度的大小为
0.48
0.48
m/s2(结果保留两位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图6-3-24所示,在直径为d的圆形区域内存在均匀磁场,磁场方向垂直于圆面指向纸外.一电荷量为q、质量为m的粒子,从磁场区域的一条直径AC上的A点射入磁场,其速度大小为v0,方向与AC成α角.若此粒子恰好能打在磁场区域圆周上的D点,ADAC的夹角为β,如图所示,求该匀强磁场的磁感应强度B的大小.

图6-3-24

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图6-3-25所示,在倾角θ=37°的绝缘斜面所在空间存在着竖直向上的匀强电场,场强E=4.0×103 N/C,在斜面底端有一与斜面垂直的绝缘弹性挡板.质量m=0.20 kg的带电滑块从斜面顶端由静止开始滑下,滑到斜面底端与挡板相碰后以碰前的速率返回.已知斜面的高度h=0.24 m,滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.30,滑块带电荷q=-5.0×10-4 C.取重力加速度g=10 m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.求:

图6-3-25

(1)滑块从斜面最高点滑到斜面底端时的速度大小;

(2)滑块被挡板弹回能够沿斜面上升的最大高度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

一匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面,在xy平面上,磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,由原点O开始运动,初速为v,方向沿x正方向.后来,粒子经过y轴上的P点,此时速度方向与y轴的夹角为30°,P到O的距离为L,如图6-3-24所示.不计重力的影响.求磁场的磁感应强度B的大小和xy平面上磁场区域的半径R.

6-3-24

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