一质量为m、电荷量为+q的小球,从O点以和水平方向成α角的初速度v0抛出,当达到最高点A时,恰进入一匀强电场中,如图.经过一段时间后,小球从A点沿水平直线运动到
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一质量为m、电荷量为+q的小球,从O点以和水平方向成α角的初速度v0抛出,当达到最高点A时,恰进入一匀强电场中,如图.经过一段时间后,小球从A点沿水平直线运动到
题型:不详
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一质量为m、电荷量为+q的小球,从O点以和水平方向成α角的初速度v
0
抛出,当达到最高点A时,恰进入一匀强电场中,如图.经过一段时间后,小球从A点沿水平直线运动到与A相距为S的A′点后又折返回到A点,紧接着沿原来斜上抛运动的轨迹逆方向运动又落回原抛出点.求
(1)该匀强电场的场强E的大小和方向(即求出图中的θ角,并在图中标明E的方向)
(2)从O点抛出又落回O点所需的时间.
答案
(1) θ=arctan
方向斜向上(2) t=
+
解析
(1)斜上抛至最高点A时的速度v
A
=v
0
cosα① 水平向右
由于AA′段沿水平方向直线运动,所以带电小球所受的电场力与重力的合力应为一水平向左的恒力:F=
=qEcosθ,②
带电小球从A运动到A′过程中作匀减速运动
有(v
0
cosα)
2
=2qEcosθs/m③
由以上三式得:
E=m
θ=arctan
方向斜向上
(2)小球沿AA′做匀减速直线运动,于A′点折返做匀加速运动
所需时间t=
+
本题考查力的独立作用原理,因为小球能返回A点,所以重力和电场力的方向水平向左,由力的合成可求得电场强度
举一反三
在水平方向的匀强电场中的P点,有一电荷以v
0
=
m/s的初速度竖直向上抛,经过Q点时只具有水平方向的速度v=2m/s,从P点到Q点的过程中,克服重力做功3J, 电场力做功4J, 则
A.电荷为正电荷
B.其动能和电势能之和减少了3J
C.mg与qE大小之比为
:2
D.PQ连线与水平方向的夹角为60
0
题型:不详
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如图甲所示,一长为L = 2m的金属“U”型框与两平行金属板AB相连,两板之间用一绝缘光滑水平杆相连,一质量为M=0.1kg,电量大小为q=0.1c可看成质点的带电小球套在杆中并靠近A板静止,从t=0时刻开始,在 “U”型框宽为d = 1m内加入垂直纸面向外且大小随时间变化的磁场(如图乙所示)后,发现带电小球可以向右运动.求:
1.小球带何种电荷
2.小球达到B板时的速度大小
3.通过分析计算后在丙图坐标系中作出小球在AB杆上的V-t图象.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,小球的质量为m=0.1kg,带电量为q = +1.0×10
-5
C,悬挂小球的细线与竖直方向成θ=37
0
时,小球恰好在水平匀强电场中静止不动, sin37
0
=0.6,cos37
0
=0.8, g取10m/s
2
。求:
(1)电场力的大小;
(2)电场强度的大小和方向;
(3)此时细线的拉力大小.
题型:不详
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在19世纪末发现电子以后,美国物理学家密立根 (R.A.Millikan)在1907年~1913年间就微小油滴所带电荷量进行了多次的测量,比较准确地测定了电子的电荷量。油滴实验是物理学发展史上具有重要意义的实验。油滴实验的原理如图所示,两块水平放置的平行金属板与电源连接,上、下板分别带正、负电荷。油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电,油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中,通过显微镜可以观察到油滴的运动情况。两金属板间的距离为d,忽略空气对油滴的浮力和阻力,重力加速度为g。
(1)调节两金属板间的电势差u,当u=U
o
时,使某个质量为m
1
的油滴恰好做匀速运动。该油滴所带电荷量q为多少?
(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略,当两金属板间的电势差u=U时,观察到某个质量为m
2
的油滴进入电场后做匀加速运动,经过时间t运动到下极板,求此油滴所带电荷量Q。
题型:不详
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设电荷只受电场力的作用,则下述说法中正确的是
A.正电荷只能朝着电势低的地方运动
B.正电荷只能朝着电势能低的地方运动
C.初速度为零的正电荷只能朝着电势能低的地方运动
D.初速度为零的负电荷只能朝着电势能高的地方运动
题型:不详
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