质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=1.0×10-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中,电场强度大小为E1。在t=0时刻,电场强度突然增加到E2
题型:不详难度:来源:
质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=1.0×10-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中,电场强度大小为E1。在t=0时刻,电场强度突然增加到E2=4.0×103N/C,取g=10m/s2。 求:(1)t=2s时间内带电微粒上升的高度; (2)t=2s末带电微粒的速度。 |
答案
⑴ 20m ⑵ 20m/s |
解析
试题分析:(1)由题意知带正电微粒受重力和电场力,当电场强度突然增加到, 微粒做初速度为零的匀加速直线运动,由牛顿第二定律有:---------(1) 由运动学公式有:t=2s时间内带电微粒上升的高度为,----------------------------(2) 联立(1)(2)两式并代入数据得: (2)由运动学公式有:t=2s末带电微粒的速度为--------------------------------------(3) 由(1)(3)可得 点评:中等难度 。带电的物体在电场中受到电场力作用,还可能受到其他力的作用,如重力、弹力、摩擦力等,在诸多力的作用下物体可能处于平衡状态(合力为零),静止或做匀速直线运动;物体也可能所受合力不为零,做匀变速运动或变加速运动,处理这类问题,就像处理力学问题一样,首先对物体进行受力分析(包括电场力),再根据合力确定其运动状态,然后应用牛顿运动定律和匀变速运动的规律列等式求解. |
举一反三
(8分)水平放置的两块平行金属板板长l=5.0 cm,两板间距d=1.0 cm,两板间电压为91V,且下板为正极板,一个电子,带电量,质量m=9.1×10-31kg,沿水平方向以速度v0=2.0×107 m/s,从两板中间射入,并从电场的右端射出,如图所示,
求: (1)电子偏离金属板的侧位移是多少? (2)电子飞出电场时的速度大小是多少?(保留两有效数字) |
一平行板电容器中存在匀强电场,电场沿竖直方向。两个比荷(即粒子的电荷量与质量之比)不同带正电的粒子K和P,速度关系为VK=2Vp,粒子均从电容器的A点水平射入两平行板之间, 测得K和P与平行板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1:2。如图,若不计粒子的重力,则K和P的比荷之比是
A.1:4 B.4:1 C.1:16 D.16:1 |
如图所示的平行板电容器板间距离d=1m,两板间的电压随时间变化图线如图(b),t =0时刻,有一荷质比为2×1010 C/Kg粒子以平行于极板的速度v0=2×105m/s射入电容器,开始向下偏转,t=3×10-5s时刻刚好从极板右侧面射出电场,带电粒子的重力不计。
求:(1) 平行板电容器的板长; (2)定性画出粒子的运动轨迹图; (3)粒子射出电容器时偏转的角度(用反函数表示) |
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,,一带电粒子(不计重力)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,静电力先做正功后做负功 | C.粒子从K到L的过程中,电势能增加 | D.粒子从L到M的过程中,动能先增加后减小 |
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如图所示,实线是一簇未标明方向的匀强电场的电场线,虚线是一带电油滴从a点到b点的运动轨迹,则根据此图可知
① 带电油滴所带电性 ② 带电油滴在a、b两点受电场力的方向 ③ 带电油滴在a、b两点的速度何处较大 ④ 带电油滴在a、b两点的电势能何处较大 ⑤ a、b两点哪点的电势较高 以上判断正确的是 |
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