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一根光滑的绝缘细杆与水平成倾斜放置,其BC部分在向右的匀强电场中,电场强度E=2×104N/C,在细杆上套一个带负电的电量q=1.73×10-5C,质量m=3×10-2kg的小球,今使小球由A点静止沿杆下滑从B点进入电场,已知AB长为,如图,求:

(1)小球进入电场后还能滑行多远?
(2)小球从A滑至最远时间是多少?
1m   1.26s

试题分析:小球在AB段滑动过程中,只有重力做功,由机械能守恒
mgLsinα=mv
可得vBm/s.
小球进入匀强电场后,在电场力和重力的作用下,由牛顿第二定律可得加速度
a2
小球进入电场后还能滑行到最远处C点,BC的距离为
x2=1m.
(3)小球从A到B和从B到C的两段位移中的平均速度分别为
vAB vBC
小球从A到C的平均速度为
x1+x2t=t
可得t=
点评:应先分析受力情况,判断做功情况,再由动能定理或牛顿第二定律求解
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

一个初速度为零的电子通过电压为U的电场加速后,从C点沿水平方向飞入电场强度为E的匀强电场中,到达该电场中另一点D时,电子的速度方向与电场强度方向的夹角正好是120°,如图所示。试求C、D两点沿电场强度方向的距离y。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

带电粒子仅在电场力作用下,从电场中点以初速度进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到点,如图所示,可以判断(  )
A.粒子的加速度在点时较大
B.粒子的电势能在点时较大
C.粒子可能带负电,在点时速度较
D.粒子一定带正电,动能先变小后变大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

真空中的某装置如图所示,其中平行金属板A、B之间有加速电场,C、D之间有偏转电场,M为荧光屏.今有质子、氘核和α粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场,最后打在荧光屏上.已知质子、氘核和α粒子的质量之比为1∶2∶4,电荷量之比为1∶1∶2,则下列判断正确的是( )

A.三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同
B.三种粒子打到荧光屏上的位置相同
C.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2
D.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶4

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,平行金属板间有一静止的正电粒子,若两板间加电压u=Umsinωt,设板间距离足够大,则粒子的(     )
A.位移一定按正弦规律变化
B.速度一定按正弦规律变化
C.加速度一定按正弦规律变化
D.粒子在两板间作单向直线运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

示波器是一种多功能电学仪器,可以在荧光屏上显示出被检测的电压波形.它的工作原理等效成下列情况:如图所示,真空室中电极K发出电子(初速度不计),经过电压为U1的加速电场后,由小孔S沿水平金属板,A、B间的中心线射入板中.板长L,相距为d,在两板间加上如图乙所示的正弦交变电压,前半个周期内B板的电势高于A板的电势,电场全部集中在两板之间,且分布均匀.在每个电子通过极板的极短时间内,电场视作恒定的.在两极板右侧且与极板右端相距D处有一个与两板中心线垂直的荧光屏,中心线正好与屏上坐标原点相交.当第一个电子到达坐标原点O时,使屏以速度v沿-x方向运动,每经过一定的时间后,在一个极短时间内它又跳回到初始位置,然后重新做同样的匀速运动.(已知电子的质量为m,带电量为e,不计电子重力)求:?

(1)电子进入AB板时的初速度;?
(2)要使所有的电子都能打在荧光屏上,图乙中电压的最大值U0需满足什么条件??
(3)要使荧光屏上始终显示一个完整的波形,①荧光屏必须每隔多长时间回到初始位置?②计算这个波形的最大峰值和长度.③并在如图丙所示的x-y坐标系中画出这个波形.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示是一个说明示波管工作的原理图,电子经加速电场(加速电压为U1)加速后垂直进入偏转电场,离开偏转电场时的偏转量是h,两平行板间距为d,电压为U2,板长为l,为了增加偏转量h,可采取下列哪种方法 (   )
A.增加U2B.增加U1
C.增加lD.增加d

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示在光滑绝缘的水平Oxy平面的ABCD区域内,区域ABEO存在沿X轴负方向的匀强电场,区域MNCD内存在沿Y轴负方向的匀强电场,场强大小均为E, 区域DENM内不存在电场。两匀强电场区域的边界均是边长为L的正方形,即AO=OM=MD=DC=L,如图所示。
(1)在该区域AB边的中点处由静止释放一电量为q的带正电小球,求带电小球离开ABCD区域的位置坐标.
(2)在ABEO区域内适当位置由静止释放一电量为q的带正电小球,小球恰能从ABCD区域左下角D处(即X轴上X=-2L处)离开,求所有释放点的位置坐标满足的关系。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图11所示,长L=1.2 m、质量M=3 kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上,质量m=1 kg、带电荷量q=+2.5×10-4 C的物块放在木板的上端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1,所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E=4.0×104 N/C的匀强电场.现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F=10.8 N. 取g=10 m/s2,斜面足够长.求:

(1)物块经多长时间离开木板?
(2)物块离开木板时木板获得的动能.                        
(3)物块在木板上运动的过程中,由于摩擦而产生的内能.

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