如圖是某種靜電分選器的原理示意圖．兩個(gè)豎直放置的平行金屬板帶有等量異號(hào)電荷，形成勻強(qiáng)電場(chǎng)．分選器漏斗的出口與兩板上端處于同一高度，到兩板距離相等．混合在一起的a、b兩種顆粒從漏斗出口下落時(shí)，a種顆粒帶上正電，b種顆粒帶上負(fù)電．經(jīng)分選電場(chǎng)后，a、b兩種顆粒分別落到水平傳送帶A、B上．
已知兩板間距d=0．1 m，板的長(zhǎng)度l=0．5m，電場(chǎng)僅局限在平行板之間；各顆粒所帶電量大小與其質(zhì)量之比均為1 x10-5G/kg．設(shè)顆粒進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速度為零，分選過(guò)程中顆粒大小及顆粒間的相互作用力不計(jì)．要求兩種顆粒離開電場(chǎng)區(qū)域時(shí)，不接觸到極板但有最大偏轉(zhuǎn)量，重力加速度g取10m/s2．

（1）左右兩板各帶何種電荷?兩極板間的電壓多大?
（2）若兩帶電平行板的下端距傳送帶4、B的高度H=0．3m，顆粒落至傳送帶時(shí)的速度大小是多少?
（3）設(shè)顆粒每次與傳送帶碰撞反彈時(shí)，沿豎直方向的速度大小為碰撞前豎直方向速度大小的一半．寫出顆粒第n次碰撞反彈高度的表達(dá)式．并求出經(jīng)過(guò)多少次碰撞，顆粒反彈的高度小于0．01m．
見解析

【錯(cuò)解分析】對(duì)粒子的受力分析及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析不透，未能正確地將粒子的運(yùn)動(dòng)分解為水平方向和豎直方向的分運(yùn)動(dòng)求解．
【正解】(1)左板帶負(fù)電荷，右板帶正電荷．依題意，顆粒在平行板間的豎直方向上滿足
①
在水平方向上滿足
 ②
①②兩式聯(lián)立得

(2)根據(jù)動(dòng)能定理，顆粒落到水平傳送帶上滿足


(3)在豎直方向顆粒作自由落體運(yùn)動(dòng)，它第一次落到水平傳送帶上沿豎直方向的速度 m/s．反彈高度第二次反彈高度

第二次反彈高度

根據(jù)題設(shè)條件，顆粒第n次反彈后上升的高度

當(dāng)n=4時(shí)，hn<0．01 m
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

有一平行板電容器傾斜放置，極板AB、CD與水平面夾角，板間距離為d，AB板帶負(fù)電、CD板帶正電，如圖所示，有一質(zhì)量為m、電荷量大小為q的帶電微粒，以動(dòng)能EK沿水平方向從下極板邊緣A處進(jìn)入電容器，并從上極板邊緣D處飛出，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，試求：

（1）帶電徽粒的電性。
2）兩極板間的電勢(shì)差。（
3）微粒飛出時(shí)的動(dòng)能（重力加速度為g）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

質(zhì)量為m的消防隊(duì)員從一平臺(tái)上豎直跳下，下落3 m后雙腳觸地，接著他用雙腿彎屈方法緩沖，使自身重心又下降了0.6 m，假設(shè)在著地過(guò)程中地面對(duì)他雙腳的平均作用力大小恒定，則消防隊(duì)員
A．著地過(guò)程中處于失重狀態(tài)
B．著地過(guò)程中地面對(duì)他雙腳的平均作用力等于6 mg
C．在空中運(yùn)動(dòng)的加速度大于觸地后重心下降過(guò)程中的加速度
D．在空中運(yùn)動(dòng)的平均速度小于觸地后重心下降過(guò)程中的平均速度

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，摩托車做特技表演時(shí)，以某一速度沖向高臺(tái)，然后從高臺(tái)以=10m/s的速度水平飛出。人和車的總質(zhì)量=1.8×102 kg，臺(tái)高=5m，取10 m/s2。

(1)求人和摩托車從高臺(tái)飛出時(shí)的動(dòng)能。
(2諾不計(jì)空氣阻力，求車落地前瞬間的速度。
(3)若落地前瞬間的速度仍然是10m/s，求從高臺(tái)飛出到落地過(guò)程中空氣阻力做的功。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在足夠長(zhǎng)的光滑絕緣水平直線軌道上方h高度的P點(diǎn)，固定電荷量為+Q的點(diǎn)電荷.一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，從軌道上的A點(diǎn)以初速度v0沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)速度為v.已知點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在A點(diǎn)的電勢(shì)為φ(取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零)，PA連線與水平軌道的夾角為60°，試求：

(1)物塊在A點(diǎn)時(shí)受到的軌道的支持力大小.
(2)點(diǎn)電荷+Q產(chǎn)生的電場(chǎng)在B點(diǎn)的電勢(shì)大小.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)為E，方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，水平固定一塊長(zhǎng)方形絕緣薄板。將一質(zhì)量為m，帶有電荷－q的小球，從絕緣板上方距板h高處以速度V0豎直向下拋出。小球在運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到大小不變的空氣阻力f的作用，且f<(qE+mg)，設(shè)小球與板碰撞時(shí)不損失機(jī)械能，且電量不變。求小球在停止運(yùn)動(dòng)前所通過(guò)的總路程S。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

汽車拖著拖車在平直公路上勻速行駛，拖車突然與汽車脫鉤，而汽車的牽引力不變，汽車和拖車各自受到的阻力不變，從脫鉤到拖車停止前：           （      ）
A．汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)B．拖車做勻減速運(yùn)動(dòng)
C．它們的總動(dòng)能不變D．它們的總動(dòng)能增大

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

兩平行板間有水平勻強(qiáng)電場(chǎng)，一根長(zhǎng)為L=0.1m，不可伸長(zhǎng)的不導(dǎo)電細(xì)繩的一端連著一個(gè)質(zhì)量為 m=0.1g、帶電量為q=5x10-6C的小球，另一端固定于O點(diǎn)．把小球拉起直至細(xì)線與電場(chǎng)線平行，然后無(wú)初速度釋放．已知小球擺到最低點(diǎn)的另一側(cè)，線與豎直方向的最大夾角為θ=37°求

(1) 勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小
(2)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，小球?qū)?xì)線的拉力．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，水平絕緣光滑軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的圓弧形光滑絕緣軌道BCD平滑連接，圓弧的半徑R="0.50" m.軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×104 N/C.現(xiàn)有一質(zhì)量m="0.06" kg的帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平軌道上與B端距離s="1.0" m 的位置，由于受到電場(chǎng)力的作用，帶電體由靜止開始運(yùn)動(dòng).已知帶電體所帶的電荷量q=8.0×10-5 C，取g="10" m/s2，試問(wèn)：

（1）帶電小球能否到達(dá)圓弧最高點(diǎn)D？
（2）帶電小球運(yùn)動(dòng)到何處時(shí)對(duì)軌道的壓力最大？最大值為多少？

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