如图,一质量m=1×10-6kg,带电量q= -2×10-8C的小球以初速度v0竖直向上从A点射入一水平向右的匀强电场,当小球运动到比A高h=0.2m的B点时速

如图,一质量m=1×10-6kg,带电量q= -2×10-8C的小球以初速度v0竖直向上从A点射入一水平向右的匀强电场,当小球运动到比A高h=0.2m的B点时速

题型:不详难度:来源:
如图,一质量m=1×10-6kg,带电量q= -2×10-8C的小球以初速度v0竖直向上从A点射入一水平向右的匀强电场,当小球运动到比A高h=0.2m的B点时速度大小是2v0,但方向水平,且AB两点的连线在水平方向的距离为d =0.1m,g取10m/s2,求:
(1)判断小球在水平方向和竖直方向的运动情况(不必说理由)
(2)小球的初速度v0
(3)AB两点间的电势差UAB
(4)匀强电场的场强E的大小。
答案
(1)水平方向为初速度为零的匀加速直线运动,竖直方向为匀减速直线运动 (各1分)
(2)竖直方向有 :   v02=2g h                              (1分)
代入数据得:v0="2m/s                        " (1分)
(3) 对小球由A至B据动能定理得:  
qUAB-mgh=m(2 v02/2- m(v02/2                        (1分)
代入数据得:UAB="-400V                      " (1分)
(4) 匀强电场的场强E的大小为:
E=︱UAB︱/d                            (1分)
代入数据得:E=4×103 V/m                    (1分)
解析

举一反三
如图所示,将一质量为m ,电荷量为+q的小球固定在绝缘杆的一端,杆的另一端可绕通过O 点的固定轴转动。杆长为L , 杆的质量忽略不计。杆和小球置于场强为E的匀强电场中,电场的方向如图所示。将杆拉至水平位置OA ,在此处将小球自由释放,求杆运动到竖直位置OB时小球的动能。
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如图1-4-20所示,在场强E=104 N/C的水平匀强电场中,有一根长L=15 cm的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量m=3 g,带电荷量q=2×10-6 C的小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,则小球到达最低点B时的速度是多大.
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如图所示,水平绝缘光滑轨道AB与处于竖直平面内的圆弧形v绝缘光滑轨道BCD平滑连接,圆弧形轨道的半径R=0.30m。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×107 N/C。现有一电荷量q=-4.0×10-7C,质量m=0.30 kg的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点以某一水平初速度v0向右运动,若带电体恰好可以沿圆弧轨道运动到D点,并在离开D点后,落回到水平面上的P点。,已知OD与OC的夹角θ=37°,求:
(1)P、B两点间的距离x;
(2)带电体经过C点时对轨道的压力;
(3)小球的初速度v0的值。
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如图13-6-7所示,质量为0.2Kg的物体带电量为+4×10-4C,从半径为0.3m的光滑的1/4圆弧的绝缘滑轨上端静止下滑到底端,然后继续沿水平面滑动。物体与水平面间的滑动摩擦系数为0.4,整个装置处于E=103N/C的匀强电场中,求下列两种情况下物体在水平面上滑行的最大距离:(1)E水平向左;(2)E竖直向下。
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如图所示,在固定的水平绝缘平板上有A、B、C三点,B点左侧的空间存在着场强大小为E,方向水平向右的匀强电场,在A点放置一个质量为m,带正电的小物块,物块与平板之间的动摩擦因数为μ,若物块获得一个水平向左的初速度v0之后,该物块能够到达C点并立即折回,最后又回到A点静止下来。求:
(1)此过程中物块所走的总路程s有多大?
(2)若进一步知道物块所带的电量是q,那么B、C两点之间的距离是多大?
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