絕緣材料制成的圓柱形細(xì)管質(zhì)量為4m、帶電荷量為+q、管長(zhǎng)為h，管底封閉且水平，由于空間有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，它剛好能豎直靜止�，F(xiàn)從其管口無(wú)初速釋放一個(gè)絕緣的、不帶電的、質(zhì)量為m的小球（直徑小于管的內(nèi)徑，可以視為質(zhì)點(diǎn)），不計(jì)空氣對(duì)小球和細(xì)管的作用力，在小球和細(xì)管的運(yùn)動(dòng)或碰撞過程中，不會(huì)改變各自的帶電情況，已知重力加速度為g，問：

    （1）電場(chǎng)強(qiáng)度E多大？

（2）小球第一次與管底碰撞前瞬間的速度多大？

（3）小球與管底的碰撞為彈性碰撞（機(jī)械能不變）且碰撞時(shí)間可忽略，小球第二次與管底碰前瞬間的速度多大？

（1）（2）（3）


解析:

（1）圓柱形管受力平衡

              

    （2） （自由下落） 

    （2）小球與管碰，且為彈性碰撞，設(shè)碰后速度分別為

             

    解得：反向    

    設(shè)經(jīng)t時(shí)間二者二次相碰，設(shè)向下為正：

    則：      即：       解得：

    碰前瞬間對(duì)小球：

       

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

絕緣材料制成的圓柱形細(xì)管質(zhì)量為4m、帶電荷量為+q、管長(zhǎng)為h，管底封閉且水平，由于空間有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，它剛好能豎直靜止．現(xiàn)從其管口無(wú)初速釋放一個(gè)絕緣的、不帶電的、質(zhì)量為m的小球（直徑小于管的內(nèi)徑，可以視為質(zhì)點(diǎn)），不計(jì)空氣對(duì)小球和細(xì)管的作用力，在小球和細(xì)管的運(yùn)動(dòng)或碰撞過程中，不會(huì)改變各自的帶電情況，已知重力加速度為g，問：
（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E多大？
（2）小球第一次與管底碰撞前瞬間的速度多大？
（3）小球與管底的碰撞為彈性碰撞（機(jī)械能不變）且碰撞時(shí)間可忽略，小球第二次與管底碰前瞬間的速度多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2008?湖北模擬）絕緣材料制成的圓柱形細(xì)管質(zhì)量為m、帶電荷量為+q、管長(zhǎng)為h，管底封閉且水平，由于空間有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，它剛好能豎直靜止．現(xiàn)從其管口無(wú)初速釋放一個(gè)絕緣的、不帶電的、質(zhì)量也為m的彈性小球（直徑小于管的內(nèi)徑，可以視為質(zhì)點(diǎn)），不計(jì)空氣對(duì)小球和細(xì)管的作用力，在小球和細(xì)管的運(yùn)動(dòng)或碰撞過程中，不會(huì)改變各自的帶電情況，已知重力加速度為g，問：
（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E多大？
（2）小球第一次與管底碰撞前瞬間的速度多大？
（3）小球與管底的碰撞為彈性碰撞且碰撞時(shí)間可忽略，小球第二次與管底碰前瞬間的速度多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖甲所示，在空心三棱柱CDF以外足夠大的空間中，充滿著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．三棱柱的軸線與磁場(chǎng)平行，截面邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，三棱柱用絕緣薄板材料制成，其內(nèi)部有平行于CD側(cè)面的金屬板P、Q，兩金屬板間的距離為d，P板帶正電，Q板帶負(fù)電，Q板中心有一小孔，P板上與小孔正對(duì)的位置有一個(gè)粒子源S，從S處可以發(fā)出初速度為0、帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子，這些粒子與三棱柱側(cè)面碰撞時(shí)無(wú)能量損失．試求：
（1）為使從S點(diǎn)發(fā)出的粒子最終又回到S點(diǎn)，P、Q之間的電壓U應(yīng)滿足什么條件？（Q與CD之間距離不計(jì)）
（2）粒子從S點(diǎn)出發(fā)又回到S點(diǎn)的最短時(shí)間是多少？
（3）若磁場(chǎng)是半徑為a的圓柱形區(qū)域，如圖乙所示，圓柱的軸線與三棱柱的軸線重合，且a=（
3
3
+
1
10
）L，要使S點(diǎn)發(fā)出的粒子最終又回到S點(diǎn)，則P、Q之間的電壓不能超過多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

絕緣材料制成的圓柱形細(xì)管質(zhì)量為m，帶電荷量為＋q，管長(zhǎng)為h，管底水平，由于空間有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，它剛好能豎直靜止。現(xiàn)從其管口無(wú)初速釋放一個(gè)絕緣的、不帶電的、質(zhì)量也為m的彈性小球（直徑小于管的內(nèi)徑，可以視為質(zhì)點(diǎn)），不計(jì)空氣對(duì)小球和細(xì)管的作用力，在小球和細(xì)管的運(yùn)動(dòng)或碰撞過程中，不會(huì)改變各自的帶電情況，問：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E為多大？

（2）小球第一次與管底碰撞前瞬時(shí)的速度為多大？

（3）小球與管底的碰撞為彈性碰撞且碰撞時(shí)間可忽略，小球第二次與管底碰撞前瞬間的速度為多大？

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