如图所示,匀强电场方向沿轴的正方向,场强为。在点有一个静止的中性微粒,由于内部作用,某一时刻突然分裂成两个质量均为的带电微粒,其中电荷量为的微粒1沿轴负方向运动

如图所示,匀强电场方向沿轴的正方向,场强为。在点有一个静止的中性微粒,由于内部作用,某一时刻突然分裂成两个质量均为的带电微粒,其中电荷量为的微粒1沿轴负方向运动

题型:江西省专项题难度:来源:
如图所示,匀强电场方向沿轴的正方向,场强为。在点有一个静止的中性微粒,由于内部作用,某一时刻突然分裂成两个质量均为的带电微粒,其中电荷量为的微粒1沿轴负方向运动,经过一段时间到达B点。不计重力和分裂后两微粒间的作用。试求:
(1)分裂时两个微粒各自的速度;
(2)当微粒1到达B(点时,电场力对微粒1做功的瞬间功率;
(3)当微粒1到达B(点时,两微粒间的距离。
答案
解:(1)微粒1在y方向不受力,做匀速直线运动;在x方向由于受恒定的电场力,做匀加速直线运动;所以微粒1做的是类平抛运动设微粒1分裂时的速度为v1,微粒2的速度为v2,则有:
在y方向上有:-
在x方向上有:,-,根号外的负号表示沿y轴的负方向
中性微粒分裂成两微粒时,遵守动量守恒定律,有
,方向沿y正方向
(2)设微粒1到达(0,-d)点时的速度为v,则电场力做功的瞬时功率为
其中由运动学公式
所以
(3)两微粒的运动具有对称性,如图所示,当微粒1到达(0,-d)点时发生的位移
则当当微粒1到达(0,-d)点时,两微粒间的距离为
举一反三
如图所示,AM、BN是平行板电容器两极板,板长为L,距离板右端L处有竖直屏PQ。若带电,两板之间为匀强电场,两板之外电场忽略不计。一质量为m,带电量为+q的油滴以水平速度V0飞入电容器间,经过一段时间油滴垂直打在屏上。下列说法正确的是
[     ]
A.平行板电容器可能不带电
B.BN板一定带正电,且电场强度大小为mg/q
C.油滴在电容器间运动过程中机械能一定增大
D.油滴撞击PQ前的瞬间速度大小仍为V0
题型:四川省模拟题难度:| 查看答案
一个质量为m、电荷量为+q的小球以初速度v0水平抛出,在小球经过的竖直平面内,存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区,两区域相互间隔、竖直高度相等,电场区水平方向无限长,已知每一电场区的场强大小相等、方向均竖直向上,不计空气阻力,下列说法正确的是
[     ]
A.小球在水平方向不一定一直作匀速直线运动
B.若场强大小等于mg/q,则小球经过每一电场区的时间均相同
C.若场强大小等于2mg/q,则小球经过每一无电场区的时间均相同
D.无论场强大小如何,小球通过所有无电场区的时间均相同
题型:模拟题难度:| 查看答案
如图所示,竖直平行金属板带等量异种电荷,一带电微粒沿图中直线从A向B运动,则下列说法中正确的是
[     ]
A.微粒可能带正电
B.微粒机械能减小
C.微粒电势能减小
D.微粒动能减小
题型:0111 期末题难度:| 查看答案
一带电粒子在电场中只受电场力作用时,它不可能出现的运动状态是(   )A.匀速直线运动
B.匀加速直线运动
C.匀变速曲线运动
D.匀速圆周运动
题型:广东省月考题难度:| 查看答案
如图所示,一束电子从静止开始经U′=5000V的电场加速后,从水平放置的一对平行金属板正中水平射入偏转电场中,若金属极板长L=0.05m,两极板间距d=0.02m,试求:
(1)两板间至少要加多大的电压U才能使电子恰不飞出电场?
(2)在上述电压下电子到达极板时的动能为多少电子伏特?
题型:广东省月考题难度:| 查看答案
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