在平行板电容器之间有匀强电场,一带电粒子以速度v垂直电场线射入电场,在穿越电场的过程中,粒子的动能由Ek增加到2Ek,若这个带电粒子以速度2v垂直进入该电场,则
题型:不详难度:来源:
在平行板电容器之间有匀强电场,一带电粒子以速度v垂直电场线射入电场,在穿越电场的过程中,粒子的动能由Ek增加到2Ek,若这个带电粒子以速度2v垂直进入该电场,则粒子穿出电场时的动能为多少? |
答案
建立直角坐标系,初速度方向为x轴方向,垂直于速度方向为y轴方向. 设粒子的质量m,带电量为q,初速度v;匀强电场为E,在y方向的位移为y. 速度为2v时通过匀强电场的偏移量为y′,平行板板长为L. 由于带电粒子垂直于匀强电场射入,粒子做类似平抛运动. x方向上:L=vt y方向上:y=at2=()2 两次入射带电粒子的偏移量之比为 ==, 粒子增加的动能 Eqy=2EK-EK 速度为2v时增加的动能为 Eqy′=2E′K-m(2v)2=E′K-4EK 解方程组得:E′K=4.25EK 所以粒子穿出电场时的动能为4.25EK. |
举一反三
一物体静止在光滑水平面上,同时受到两个方向相反的水平拉力F1、F2的作用,Fl、F2随位移变化,如图所示.则物体的动能将( )A.一直变大,至20m时达最大 | B.一直变小,至20m时达最小 | C.先变大至10m时最大,再变小 | D.先变小至10m时最小,再变大 |
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如图所示,质量为m的滑块在离地面高H=0.45m的光滑弧形轨道AB上由静止开始下滑求: (1)滑块到达轨道底端B时的速度大小为多大? (2)如果滑块在水平面上滑行的最大距离是2.25m,则滑块与水平面间的动摩擦因数为多大?(g取10m/s2) |
木块受水平力F=20N作用在水平面上由静止开始运动,前进2m后撤去F,木块又沿原方向滑行了6m后停了下来, 求:(1)木块所受的摩擦力大小; (2)木块的最大动能. |
一物体静止在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,地板对物体的支持力所做的功等于( )A.物体势能的增加量 | B.物体动能的增加量 | C.物体动能的增加量加上物体势能的增加量 | D.物体动能的增加量加上克服重力所做的功 |
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一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球 在水平力F作用下,从平衡位置P很缓慢地移动到Q点,如图所示,则力F所做的功为( )A.mgLcosθ | B.mgL(1-cosθ) | C.FLsinθ | D.FL(1-cosθ) |
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