如图所示,两块竖直放置的导体板间存在水平向左的匀强电场,板间距离为。有一带电量为、质量为的小球(可视为质点)以水平速度从A孔进入匀强电场,且恰好没有与右板相碰,

如图所示,两块竖直放置的导体板间存在水平向左的匀强电场,板间距离为。有一带电量为、质量为的小球(可视为质点)以水平速度从A孔进入匀强电场,且恰好没有与右板相碰,

题型:不详难度:来源:
如图所示,两块竖直放置的导体板间存在水平向左的匀强电场,板间距离为。有一带电量为、质量为的小球(可视为质点)以水平速度从A孔进入匀强电场,且恰好没有与右板相碰,小球最后从B孔离开匀强电场,若A、B两孔的距离为,重力加速度为,求:

(1)两板间的电场强度大小;
(2)小球从A孔进入电场时的速度;
(3)从小球进入电场到其速度达到最小值,小球电势能的变化量为多少?
答案

解析

试题分析:(1)由题意可知,小球在水平方向先减速到零,然后反向加速。设小球进入A孔的速度为,减速到右板的时间为,则有:
水平方向:           (2分)
竖直方向:     (1分)
联立解得 (1分)
(2)在水平方向上根据牛顿第二定律有       (1分)
根据运动学公式有 (1分)
联立解得 (1分)
(3)小球进入电场后,在水平方向上做减速运动,即(1分)
在竖直方向上做加速运动,即 (1分)
小球在电场中的速度大小为 (1分)
联立由数学知识可得时小球速度达到最小,此时粒子在水平方向的位移为:
 (1分)
在此过程中电场力做功为 (1分)   而 (1分)
联立解得,即粒子的电势能增加。(1分)
举一反三
一个带正电的粒子只在静电力作用下从一个固定的点电荷附近飞过,运动轨迹如图中的实线所示,粒子从A向B运动。图中虚线表示固定点电荷电场的两个等势面。下列说法正确的是(   )

A.A、B两点的场强大小关系是EA<EB
B.A、B两点的电势高低关系是φA>φB
C.粒子在A、B两点时的电势能大小关系是EPA>EPB
D.粒子在A、B两点时的加速度大小关系是 aA>aB
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如图所示,虚线a、b和c 是某静电场中的三个等势面,它们的电势分别为a、b和c,a>b>c,一带电粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示,由图可知(   )
A.粒子从K到L的过程中,静电力做负功
B.粒子从L到M的过程中,静电力做负功
C.粒子从K到L的过程中,电势能增加
D.粒子从K到N的过程中,动能减小

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实验表明,炽热的金属丝可以发射电子.如图所示,设射出的电子速度为零,经加速电压U1加速后进入偏转电场.偏转电极长L1,相距d, 竖直放置的荧光屏距金属板右端为L2.若在偏转电极间加电压U2时,光点偏离中线,打在荧光屏的P点。已知,电子的质量是m,电量为e ,电子重力不计。求:

(1)电子离开加速电场时的速度.
(2)电子离开偏转电场时偏转角的正切值.
(3) 荧光屏上op距离.
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带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点,在此过程中克服电场力做了2.6×10-6 J 的功。那么
A.M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能
B.P点的场强一定小于Q点的场强
C.P点的电势一定高于Q点的电势
D.M在P点的动能一定大于它在Q点的动能

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一初速度为零的带电粒子从A板处经电压为U=4.0×103V的匀强电场加速后,到B板处获得5.0×103m/s的速度,粒子通过加速电场的时间t=1.0×10-4s,不计重力作用,

(1)带电粒子的比荷为多大?
(2)匀强电场的场强为多大?
(3)粒子通过电场过程中的位移为多
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