如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)為E的豎直向下勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一塊水平放置的足夠大的接地金屬板，在金屬板的正上方高為h處有一個(gè)小的放射源，放射源上方有一鉛板，使放射源可以向水平及斜下方各個(gè)方向釋放質(zhì)量為m、電量為q、初速度為v0的帶電粒子，粒子最后落在金屬板上，不計(jì)粒子重力．試求：


（1）粒子打在板上時(shí)的動(dòng)能；
（2）計(jì)算落在金屬板上的粒子圖形的面積大�。�

（1）　　（2）

解析試題分析：（1）電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與始末位置間的電勢(shì)差有關(guān)，所以粒子在下落過(guò)程中電場(chǎng)力做的功為
粒子在整個(gè)過(guò)程中僅有電場(chǎng)力做功，由動(dòng)能定理得：　　
解得：粒子打在板上時(shí)的動(dòng)能為
（2）因不計(jì)粒子重力，粒子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，水平射出后將做類平拋運(yùn)動(dòng)，粒子下降過(guò)程沿電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)．由牛頓第二定律知：　
所以粒子下降過(guò)程加速度為：
設(shè)粒子下降過(guò)程沿電場(chǎng)方向做勻變速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則：　　解得：
粒子水平射出后將做類平拋運(yùn)動(dòng)，此粒子沿水平方向的位移大小即是落在金屬板上的粒子圓形面積的半徑，設(shè)水平位移為x，則根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：
由幾何知識(shí)知圓形面積為：
考點(diǎn)：本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、牛頓第二定律及動(dòng)能定理的應(yīng)用，意在考查考生處理類平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的能力．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

平行板電容器所帶電量Q=4×l0-8C，它的兩極板之間電壓U=2V，如果兩板電量各減少一半，則兩板間電勢(shì)差變?yōu)?u>     V，兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度將變?yōu)樵瓉?lái)的    。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(12分)把帶電荷量2×10－8 C的正點(diǎn)電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處（0勢(shì)面）移到電場(chǎng)中A點(diǎn)，要克服電場(chǎng)力做功8×10－6 J，若把該電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中B點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功2×10－6 J，求：
(1)A點(diǎn)的電勢(shì)；
(2)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差；
(3)把2×10－5 C的負(fù)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

為減少煙塵排放對(duì)空氣的污染，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的靜電除塵器，該除塵器的上下底面是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)＝0.20m的正方形金屬板，前后面是絕緣的透明有機(jī)玻璃，左右面是高h(yuǎn)＝0.10m的通道口。使用時(shí)底面水平放置，兩金屬板連接到U＝2000V的高壓電源兩極（下板接負(fù)極），于是在兩金屬板間產(chǎn)生一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)（忽略邊緣效應(yīng)）。均勻分布的帶電煙塵顆粒以v=10m/s的水平速度從左向右通過(guò)除塵器，已知每個(gè)顆粒帶電荷量   q＝+2.0×10－17C，質(zhì)量m＝1.0×10－15kg，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力。在閉合開(kāi)關(guān)后

（1）求煙塵顆粒在通道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小和方向；
（2）求除塵過(guò)程中煙塵顆粒在豎直方向所能偏轉(zhuǎn)的最大距離；
（3）除塵效率是衡量除塵器性能的一個(gè)重要參數(shù)。除塵效率是指一段時(shí)間內(nèi)被吸附的煙塵顆粒數(shù)量與進(jìn)入除塵器煙塵顆�？偭康谋戎�。試求在上述情況下該除塵器的除塵效率；若用該除塵器對(duì)上述比荷的顆粒進(jìn)行除塵，試通過(guò)分析給出在保持除塵器通道大小不變的前提下，提高其除塵效率的方法。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

一個(gè)帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下通過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn)，一組平行的帶箭頭的實(shí)線表示勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，如圖所示。已知帶電粒子通過(guò)a、b兩點(diǎn)的速度大小分別是5 m/s和3 m/s，粒子的質(zhì)量是100 g，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差為80 V。

（1）試判斷帶電粒子所帶電荷的種類。
（2）帶電粒子所帶的電荷量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，在空間中取直角坐標(biāo)系Oxy，在第一象限內(nèi)平行于y軸的虛線MN與y軸距離為d，從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個(gè)沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E。初速度可以忽略的電子經(jīng)過(guò)另一個(gè)電勢(shì)差為U的電場(chǎng)加速后，從y軸上的A點(diǎn)以平行于x軸的方向射入第一象限區(qū)域，A點(diǎn)坐標(biāo)為（0，h）。已知電子的電量為e，質(zhì)量為m，加速電場(chǎng)的電勢(shì)差U＞，電子的重力忽略不計(jì)，求：

（1）電子從A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)到離開(kāi)該電場(chǎng)區(qū)域所經(jīng)歷的時(shí)間t和離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度v；
（2）電子經(jīng)過(guò)x軸時(shí)離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離l。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，直角坐標(biāo)系xoy位于豎直平面內(nèi)，在x＞0的區(qū)域內(nèi)有電場(chǎng)強(qiáng)度大小E = 4N/C、方向沿y軸正方向的條形勻強(qiáng)電場(chǎng)，其寬度d =2m。一質(zhì)量m = 6.4×10-27kg、電荷量q = -3.2×10-19C的帶電粒子從P點(diǎn),其坐標(biāo)為（0 , 1m）以速度V = 4×104m/s，沿x軸正方向進(jìn)入電場(chǎng)，經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)最終通過(guò)x軸上的Q點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），不計(jì)粒子重力。求：

（1）當(dāng)電場(chǎng)左邊界與y軸重合時(shí)Q點(diǎn)的橫坐標(biāo)；
（2）若只改變上述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，且電場(chǎng)左邊界的橫坐標(biāo)x′處在范圍內(nèi)，要求帶電粒子仍能通過(guò)Q點(diǎn)，求此電場(chǎng)左邊界的橫坐標(biāo)x′與電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E′的函數(shù)關(guān)系。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

一帶電粒子無(wú)初速度的進(jìn)入一加速電場(chǎng)A，然后垂直進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中（偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)），如圖所示。已知加速電場(chǎng)A板間電壓為U1，M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)粒子受到的重力及它們之間的相互作用力。求：

(1)粒子穿過(guò)A板時(shí)速度大小v0；
(2)粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的側(cè)移量y；
(3)粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)速度的偏轉(zhuǎn)角q

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一簇平行線為方向未知的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，沿與此平行線成60°角的方向，把一帶電荷量為q= -2.0×10-6C的質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為6.0×10-6J，已知A、B兩點(diǎn)間距Ｌ＝2cm。求勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小并在圖中注明其方向。

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