(10分)如图所示,空间存在水平向右的匀强电场. 在竖直平面内建立平面直角坐标系,在坐标系的一象限内固定绝缘光滑的半径为的1/4圆周轨道,轨道的两端在坐标轴上。
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(10分)如图所示,空间存在水平向右的匀强电场. 在竖直平面内建立平面直角坐标系,在坐标系的一象限内固定绝缘光滑的半径为的1/4圆周轨道,轨道的两端在坐标轴上。
题型:不详
难度:
来源:
(10分)如图所示,空间存在水平向右的匀强电场. 在竖直平面内建立平面直角坐标系,在坐标系的一象限内固定绝缘光滑的半径为
的1/4圆周轨道
,轨道的两端在坐标轴上。质量为
的带正电的小球从轨道的
端由静止开始滚下,已知重力为电场力的2倍,
求:(1)小球在轨道最低点
时对轨道的压力;
(2)小球脱离
点后开始计时,经过多长时间小球运动到
点的正下方?并求出此时小球距
的竖直高度
是多大?
答案
(1)2mg (2)
8R
解析
试题分析:(1) 小球从释放到运动至轨道最低点的过程中,由动能定理得:
(2分),
在轨道最低点时,有:
(2分)
联立上述各式得:
(1分),
(1分)
(2)小球的运动,在竖直方向是自由落体运动,水平方向是往返运动。
由运动的分解可知,当水平速度变为零时,有:
(1分) 得:
(1分)
设经历
运动到B点的正下方,则:
(1分)
在竖直方向上,有:
(1分)
点评:此题较难。解决此类问题只需要把电场力看成一个普通的恒力分析就行了;分析问题时一定要弄清物体的运动轨迹,是什么运动。
举一反三
如图所示,在真空中水平放置一对平行金属板,板间距离为d,板长为l,加电压U后,板间产生一匀强电场,一质子以初速v
0
垂直电场方向射入匀强电场,求质子射出电场时的速度大小、方向和偏转距离。
题型:不详
难度:
|
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如图所示,a、b是一个点电荷形成的电场中同一等势面上的两点,c、d是另一等势面上的两点。实线acb和adb分别是甲、乙两带电粒子的运动轨迹。已知两粒子在a点具有相同的动能,下列判断中正确的是( )
A.甲粒子经过c点时与乙粒子经过d点时具有相同的动能
B.甲、乙两个粒子带异种电荷
C.若取无穷远处为零电势,则甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能
D.两粒子经过b点时具有相同的电势能
题型:不详
难度:
|
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质量m=2.0×10
-4
kg、电荷量q=1.0×10
-6
C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E
1
。在t=0时刻,电场强度突然增加到E
2
=4.0×10
3
N/C,取g=10m/s
2
。
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。
题型:不详
难度:
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(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v
0
=2.0×10
7
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)
题型:不详
难度:
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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V
K
=2V
p
,
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
题型:不详
难度:
|
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