在豎直面內(nèi)取一個(gè)以O(shè)為圓心、半徑為R的圓,AB為圓的水平直徑。現(xiàn)施加一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)方向與AB平行。有一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電小球,從圓周上的A點(diǎn)以相同的速率沿各個(gè)方向拋出,發(fā)現(xiàn)小球在C點(diǎn)離開圓周時(shí)動(dòng)能最大。已知OC與AB的夾角θ=53°,如圖所示。取sin53°=0.8,cos53°=0.6,重力加速度為g,試求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小;
(2)若在A點(diǎn)沿垂直于OC方向拋出的小球剛好從C點(diǎn)離開圓周,則拋出的速度為多大?
(3)若改變拋出速率的大小,讓小球每次都沿垂直于OC方向拋出,則小球從B點(diǎn)離開圓周時(shí)的動(dòng)能是離開圓周時(shí)的最小動(dòng)能的幾倍?
【考點(diǎn)】帶電粒子(計(jì)重力)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng);動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用;繩球類模型及其臨界條件.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:71引用:1難度:0.3
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1.如圖所示,在豎直平面內(nèi)有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線,細(xì)線一端固定在O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m的帶電小球。小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成θ角,此時(shí)讓小球獲得初速度且恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰣A周運(yùn)動(dòng),重力加速度為g,不考慮空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是( ?。?/h2>
A.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度 E=mgtanθqB.小球做圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能的最小值為 Ekmin=mgL2sinθC.小球運(yùn)動(dòng)至圓周軌跡的最高點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最小 D.小球從初始位置開始,在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)一周的過(guò)程中,其電勢(shì)能先減小后增大 發(fā)布:2024/12/12 21:0:2組卷:676引用:4難度:0.4 -
2.如圖所示,空間有一水平勻強(qiáng)電場(chǎng),在豎直平面內(nèi)有一初速度v0的帶電微粒,沿圖中虛線由A運(yùn)動(dòng)至B,其能量變化情況是(重力不能忽略)( ?。?/h2>
A.動(dòng)能減少,重力勢(shì)能增加,電勢(shì)能減少 B.動(dòng)能減少,重力勢(shì)能增加,電勢(shì)能增加 C.動(dòng)能不變,重力勢(shì)能增加,電勢(shì)能減少 D.動(dòng)能增加,重力勢(shì)能增加,電勢(shì)能減少 發(fā)布:2024/11/17 7:30:2組卷:577引用:42難度:0.9 -
3.如圖所示,豎直面內(nèi)有矩形ABCD,∠DAC=30°,以O(shè)為圓心的圓為矩形的外接圓,AC為豎直直徑,空間存在范圍足夠大、方向由A指向B的勻強(qiáng)電場(chǎng)。將質(zhì)量均為m的小球P、Q以相同速率從A點(diǎn)拋出,小球P經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是小球在A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的4倍。已知小球P不帶電,小球Q帶正電,電荷量為q,重力加速度為g,該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為
。則小球Q經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是小球在A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的( )mgqA.2倍 B.4倍 C.6倍 D.8倍 發(fā)布:2024/12/4 18:0:2組卷:186引用:2難度:0.4
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