如图所示,某空间有一竖直向下的匀强电场,电场强度E=1.0×102V/m,一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中,在金属板的正上方高度h=0.80 m的a处
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如图所示,某空间有一竖直向下的匀强电场,电场强度E=1.0×102V/m,一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中,在金属板的正上方高度h=0.80 m的a处
题型:不详
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来源:
如图所示,某空间有一竖直向下的匀强电场,电场强度E=1.0×10
2
V/m,一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中,在金属板的正上方高度h=0.80 m的a处有一粒子源,盒内粒子以v
0
=2.0×10
2
m/s初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m=2.0×10
-15
kg、电荷量为q=+10
-12
C的带电粒子,粒子最终落在金属板b上。若不计粒子重力,求:(结果保留两位有效数字)
(1)粒子源所在处a点的电势;
(2)带电粒子打在金属板上时的动能;
(3)从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围(所形成的面积);若使带电粒子打在金属板上的范围减小,可以通过改变哪些物理量来实现?
答案
(1)80V(2)
J(3)S=4.0m
2
解析
试题分析:
(1)由题意知匀强电场方向向下, b板接地,因此
=80V
(2)由动能定理,
解得带电粒子打在金属板上时的动能为
J
(3)粒子源射出的粒子打在金属板上的范围以粒子水平抛出落点为边界,设水平抛出后t时间落到金属板上,
由平抛运动规律知
,
,
,
联立以上各式,解得
=4.0m
2
可以通过减小h或增大E实现。
举一反三
某人把原来静止于地面上的质量为2.0kg的物体向上提起1.0m,并使物体获得1.0m/s的速度,取g为10m/s
2
,则在此过程中( )
A.人对物体做功20J
B.物体的机械能增加1.0J
C.合外力对物体做功1.0J
D.重力对物体做功20J
题型:不详
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如图两块平行金属板M、N竖直放置,两板间电势差U=1.5×10
3
V。现将质量m=1×10
-2
kg、电荷量q=4×10
-5
C的带电小球从两板上方的A点以v
0
=4m/s的初速度水平抛出,小球恰好能从M板上端进入两板之间,并沿直线运动打到N板上的B点.已知A距两板上端的高度为h="0.2" m, 不计空气阻力,g="10" m/s
2
。则( )
A.小球到达M板上端时的速度大小
B.M、N两板间距d=0.3m
C.落点B距N板上端距离L=0.2m
D.小球到达B点时动能E
k
=0.175J
题型:不详
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(15分)在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6.0×10
5
N/C,方向与x轴正方向相同.在O处放一个电荷量q=-5.0×10
-8
C、质量m=1.0×10
-2
kg的绝缘物块.物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,沿x轴正方向给物块一个初速度v
0
=2.0 m/s,如图所示.求物块最终停止时的位置.(g取 10 m/s
2
)
题型:不详
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如图所示,在竖直平面内有半径为R="0.2" m的光滑1/4圆弧AB,圆弧B处的切线水平,O点在B点的正下方,B点高度为h="0.8" m。在B端接一长为L="1.0" m的木板MN。一质量为m="1.0" kg的滑块,与木板间的动摩擦因数为0.2,滑块以某一速度从N点滑到板上,恰好运动到A点。 (g取10 m/s
2
)求:
(1)滑块从N点滑到板上时初速度的速度大小;
(2)从A点滑回到圆弧的B点时对圆弧的压力;
(3)若将木板右端截去长为ΔL的一段,滑块从A端静止释放后,将滑离木板落在水平面上P点处,要使落地点P距O点最远,ΔL应为多少?
题型:不详
难度:
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如图所示,轻弹簧一端固定在与斜面垂直的挡板上,另一端点在O位置。质量为m的物块A(可视为质点)以初速度
从距O点为
的P点沿斜面向下运动,与弹簧接触后压缩弹簧,将弹簧右端压到O′点位置后,A又被弹簧弹回。A离开弹簧后,恰好回到P点。物块A与斜面间的动摩擦因数为μ,斜面倾角为
。求:
(1)O点和O′点间的距离x
1
。
(2)若将另一个与A完全相同的物块B(可视为质点)与弹簧右端拴接,将A与B并排在一起,使弹簧仍压缩到O′点位置,然后从静止释放,A、B共同滑行一段距离后分离。分离后物块A沿斜面向上滑行的最大距离x
2
是多少?
题型:不详
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