(10分)質(zhì)量m=2.0×10-4kg、電荷量q=1.0×10-6C的帶正電微粒懸停在空間范圍足夠大的勻強電場中,電場強度大小為E1.在t=0時刻,電場強度突然增加到E2=4.0×103N/C,場強方向保持不變.到t=0.20s時刻再把電場方向改為水平向右,場強大小保持不變.取g=10m/s2.求:
(1)原來電場強度E1的大。
(2)t=0.20s時刻帶電微粒的速度大?
(3)帶電微粒運動速度水平向右時刻的動能?
(1) (2)2m/s  (3)1.6×10-3J

試題分析:(1)當場強為E1的時候,帶正電微粒靜止,所以mg=E1q
所以
(2)當場強為E2的時候,帶正電微粒由靜止開始向上做勻加速直線運動,設(shè)0.20s后的速度為v,  
由牛頓第二定律:E2q-mg=ma  由運動學(xué)公式 v=at=2m/s
(3)把電場E2改為水平向右后,帶電微粒在豎直方向做勻減速運動,設(shè)帶電微粒速度達到水平向右所用時間為t1,則 0-v1=-gt1解得:t1=0.20s 設(shè)帶電微粒在水平方向電場中的加速度為a2
根據(jù)牛頓第二定律 q E2=ma2, 解得:a2=20m/s2設(shè)此時帶電微粒的水平速度為v2, v2=a2t1,解得:v2=4.0m/s
設(shè)帶電微粒的動能為Ek, Ek==1.6×10-3J
點評:本題學(xué)生明確場強大小改變后,微粒先做勻加速直線運動,電場E2改為水平向右后,要用運動的合成與分解即研究豎直方向的運動和水平方向的運動。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分).如圖所示,套在足夠長的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球,其質(zhì)量為m,帶電量為q,小球可在棒上滑動,小球與棒的動摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)將此棒豎直放入沿水平方向的且互相垂直的勻強磁場和勻強電場中,設(shè)小球電量不變,電場強度為E,磁感應(yīng)強度為B,小球沿棒由靜止開始下滑。

(1)試定性說明小球沿棒下滑的運動情況
(2)求小球下落的最大加速度
(3)求小球下落的最大速度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強電場。其電場強度為E,在該勻強電場中,用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球,絲線跟豎直方向成θ角時小球恰好平衡,此時小球離右板距離為b,如圖所示,問:

(1)小球所帶電荷的電性如何?電荷量多少?
(2)若剪斷絲線,小球碰到金屬板需多長時間?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示,AB為固定在豎直平面內(nèi)粗糙傾斜軌道,BC為光滑水平軌道,CD為固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道,且AB與BC通過一小段光滑弧形軌道相連,BC與弧CD相切。已知AB長為L=10m,傾角θ=37°,BC長s=m,CD弧的半徑為R=m,O為其圓心,∠COD=143°。整個裝置處在水平向左的勻強電場中,電場強度大小為E=1×103N/C。一質(zhì)量為m=0.4kg、電荷量為q= +3×10 -3C的物體從A點以初速度vA=15m/s沿AB軌道開始運動。若物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,物體運動過程中電荷量不變。求
(1)物體在AB軌道上運動時,重力和電場力對物體所做的總功;
(2)物體能否到達D點;
(3)物體離開CD軌道后運動的最高點相對于O點的水平距離x和豎直距離y。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,絕緣的水平桌面上方有一豎直方向的矩形區(qū)域,該區(qū)域是由三個邊長均為L的正方形區(qū)域ABFE、BCGF和CDHG首尾相接組成的,且矩形的下邊EH與桌面相接.三個正方形區(qū)域中分別存在方向為豎直向下、豎直向上、豎直向上的勻強電場,其場強大小比例為1:1:2.現(xiàn)有一帶正電的滑塊以某一初速度從E點射入場區(qū),初速度方向水平向右,滑塊最終恰從D點射出場區(qū).已知滑塊在ABFE區(qū)域所受靜電力和所受重力大小相等,桌面與滑塊之間的滑動摩擦因素為0.125,重力加速度為g,滑塊可以視作質(zhì)點.求:

(1)滑塊進入CDHG區(qū)域時的速度大。
(2)滑塊在ADHE區(qū)域運動的總時間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一電子在勻強磁場中,以一固定的正電荷為圓心,在圓形軌道上運動,磁場方向垂直于它的運動平面,電場力恰是磁場力的三倍.設(shè)電子電量為e,質(zhì)量為m,磁感強度為B,那么電子運動的可能角速度應(yīng)當是    (        )  
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(9分)如圖甲所示,相距為L的兩平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在絕緣水平面上,處于豎直向上的勻強磁場中,磁場的磁感應(yīng)強度為B,導(dǎo)軌足夠長且電阻不計.兩根相同的金屬棒c和d與導(dǎo)軌垂直放置,它們的質(zhì)量均為m,電阻均為R,間距為s0,與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為μ,設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等.在t=0時刻,對c棒施加一水平向右的力,使其從靜止開始做勻加速直線運動.在t0時刻,d棒開始運動,此后保持水平力不變,由速度傳感器測得兩金屬棒的v-t圖象如圖乙所示,從t1時刻開始兩金屬棒以相同的加速度做勻加速直線運動,此時兩金屬棒的間距為s,試求:

(1)在0至t1時間內(nèi)通過金屬棒c的電荷量;
(2)t0時刻回路的電功率和金屬棒c的速度大。
(3)t1時刻兩金屬棒的加速度大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)A、B為一平行板,板長為l,兩板間距離為d,板間區(qū)域內(nèi)充滿著勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直紙面向里。一個質(zhì)量為m,帶電荷量 為+q的帶電粒子以一定初速度沿A、B兩板中線且垂直于磁感線方向射入磁場中,粒子恰好從A板的右邊界飛出。粒子重力不計。求:

(1)粒子在磁場中運動的軌道半徑r和射入磁場的初速度v0各是多少?
(2)粒子在磁場中運動的時間t是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(2010年高考江蘇卷)如圖所示,在勻強磁場中附加另一勻強磁場,附加磁場位于圖中陰影區(qū)域,附加磁場區(qū)域的對稱軸OO′與SS′垂直.abc三個質(zhì)子先后從S點沿垂直于磁場的方向射入磁場,它們的速度大小相等,b的速度方向與SS′垂直,ac的速度方向與b的速度方向間的夾角分別為α、β,且αβ.三個質(zhì)子經(jīng)過附加磁場區(qū)域后能到達同一點S′,則下列說法中正確的有(  )

A三個質(zhì)子從S運動到S′的時間相等
B.三個質(zhì)子在附加磁場以外區(qū)域運動時,運動軌跡的圓心均在OO′軸上
C.若撤去附加磁場,a到達SS′連線上的位置距S點最近
D.附加磁場方向與原磁場方向相同

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