如图,在足够大的长方形abcd区域内有水平向右的匀强电场,其中ad边与水平方向垂直,现有一带电的质点从O点沿电场方向射入该区域,它的动能为10 J,当它到达距a
题型:不详难度:来源:
如图,在足够大的长方形abcd区域内有水平向右的匀强电场,其中ad边与水平方向垂直,现有一带电的质点从O点沿电场方向射入该区域,它的动能为10 J,当它到达距ad边最远的A点时,所具有的动能为25 J,此过程中带电质点的电势能增加了____J.该带电质点折回通过ad边上的O’点时,其动能为 J.![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200112/20200112233213-33412.png) |
答案
10 110 |
解析
由图的运动曲线可以知道有重力作用,电场力和运动方向相反。 在OA段,运动方向由水平变为竖直。 水平方向 电场力做功,使得速度V0变为0,消耗掉 10J的初始动能。即,10J动能转化为电势能。 竖直方向,重力做功,使得带电质点下降。做功 25J。 由A到O‘ ,电场力使得带电质在水平方向回到原先位置,做功 10J。 竖直方向,由于OA和A’O的水平运动距离以及受力情况相同,运动时间相同。即,总自由落体的运动距离 是第一段时间运动距离的 4倍。可用 h=1/2gt²导出。相应的重力势能做功就是第一段的四倍,从 O到 O‘,重力总功为 100J。 OA 25J,AO’ 75J。 再加上电势能中释放出来的10J,总共110J。 |
举一反三
如图所示,一个带电油滴从O点以初速度v0向右上方射入无限大的匀强电场E中,v0的方向与E方向成α角.现测得油滴到达运动轨迹的最高点P时速度大小仍为v0,则下列说法正确的是 ( )
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200112/20200112233159-24022.png) A.P点可能在O点的右上方 | B.P点可能在O点的左上方 | C.到达最高点P时,重力和电场力对油滴做功的功率都为0 | D.从抛出到最高点的过程中,油滴电势能的减少量一定等于重力势能的增加量 |
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长为L的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场。一个带电为 .质量为 的带电粒子,以初速度 紧贴上板且沿垂直于电场线方向进入该电场,刚好从下板边缘射出,射出时末速度恰与水平方向成 角,如图,不计粒子重力。求:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200112/20200112233143-51516.jpg) 小题1:粒子末速度的大小; 小题2:匀强电场的场强大小; 小题3:两板间的距离。 |
空间某区域内存在着电场,电场线在竖直平面上的分布如图所示,一个质量为m、电量为q的小球在该电场中运动,小球经过A点时的速度大小为 ,方向水平向右,运动至B点时的速度大小为 ,运动方向与水平方向之间的夹角为 ,A、B两点之间的高度差与水平距离均为H.则以下判断中正确的是
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200112/20200112233137-30935.png) A.若 > ,则电场力一定做正功 B.A、B两点间的电势差![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200112/20200112233137-54097.png) C.小球由A点运动至B点,电场力做的功![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200112/20200112233138-17673.png) D.小球运动到B点时所受重力的瞬时功率![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200112/20200112233138-80723.png) |
如图所示,图中K、L、M为静电场中的3个相距较近的等势面.一带电粒子射入此静电场中后,只在电场力的作用下沿abcde轨迹运动。已知φk<φL<φM,下列判断中正确的是
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200112/20200112233131-41207.png) A.粒子带负电 | B.粒子在a点的速度小于在b点的速度 | C.粒子在a点与e点的速度大小相等 | D.粒子在a点的电势能大于在d点的电势能 |
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(12分)如图所示,在虚线所示宽度范围内,用场强为 的匀强电场可使初速度是 的某种正离子偏转 角.在同样宽度范围内,若改用方向垂直纸面向外的匀强磁场,使该离子穿过该区域,并使偏转角也为 ,(不计离子的重力)求: (1)匀强磁场的磁感应强度是多大? (2)离子穿过电场和磁场的时间之比是多大?
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200112/20200112233120-65600.jpg) |
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