質(zhì)量m=2.0×10-4kg、電荷量q=1.0×10-6C的帶正電微粒靜止在空間范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1。在t=0時(shí)刻,電場(chǎng)強(qiáng)度突然增加到E2=4.0×103N/C,取g=10m/s2。
求:(1)t=2s時(shí)間內(nèi)帶電微粒上升的高度;
(2)t=2s末帶電微粒的速度。
⑴ 20m ⑵ 20m/s

試題分析:(1)由題意知帶正電微粒受重力和電場(chǎng)力,當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度突然增加到,
微粒做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律有:---------(1)
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有:t=2s時(shí)間內(nèi)帶電微粒上升的高度為,----------------------------(2)
聯(lián)立(1)(2)兩式并代入數(shù)據(jù)得:
(2)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有:t=2s末帶電微粒的速度為--------------------------------------(3)
由(1)(3)可得
點(diǎn)評(píng):中等難度 。帶電的物體在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力作用,還可能受到其他力的作用,如重力、彈力、摩擦力等,在諸多力的作用下物體可能處于平衡狀態(tài)(合力為零),靜止或做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);物體也可能所受合力不為零,做勻變速運(yùn)動(dòng)或變加速運(yùn)動(dòng),處理這類(lèi)問(wèn)題,就像處理力學(xué)問(wèn)題一樣,首先對(duì)物體進(jìn)行受力分析(包括電場(chǎng)力),再根據(jù)合力確定其運(yùn)動(dòng)狀態(tài),然后應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律列等式求解.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

某電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)的分布如圖所示,一個(gè)帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下由M點(diǎn)沿圖中虛線(xiàn)所示的路徑運(yùn)動(dòng)通過(guò)N點(diǎn),則下列判斷正確的是
A.粒子帶正電
B.粒子在M點(diǎn)的加速度大
C.粒子在N點(diǎn)的速度大
D.電場(chǎng)力對(duì)粒子做負(fù)功

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一電荷量為q的正離子以速度v射入離子速度選擇器,恰能沿直線(xiàn)飛出,速度選擇器中的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則( 。
A.若改為電荷量為-q的離子,將往上偏
B.若速度變?yōu)?v,將往上偏
C.若改為帶電荷量為+2q的離子,將往下偏
D.若速度變?yōu)関/2,將往下偏

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

靜電透鏡是利用靜電場(chǎng)使電子束匯聚或發(fā)散的一種裝置,其中某部分靜電場(chǎng)的分布如圖所示.虛線(xiàn)表示這個(gè)靜電場(chǎng)在xOy平面內(nèi)的一簇等勢(shì)線(xiàn),等勢(shì)線(xiàn)形狀相對(duì)于Ox軸、Oy軸對(duì)稱(chēng).等勢(shì)線(xiàn)的電勢(shì)沿x軸正向增加,且相鄰兩等勢(shì)線(xiàn)的電勢(shì)差相等.一個(gè)電子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)(其橫坐標(biāo)為-x0)時(shí),速度與Ox軸平行.適當(dāng)控制實(shí)驗(yàn)條件,使該電子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)僅在Ox軸上方運(yùn)動(dòng).在通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中,該電子沿y方向的分速度vy隨位置坐標(biāo)x變化的示意圖可能是圖中  (     )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,實(shí)線(xiàn)是一簇未標(biāo)明方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn),虛線(xiàn)是一帶電油滴從a點(diǎn)到b點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡,則根據(jù)此圖可知

①     帶電油滴所帶電性
②     帶電油滴在a、b兩點(diǎn)受電場(chǎng)力的方向
③     帶電油滴在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大
④     帶電油滴在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能何處較大
⑤     a、b兩點(diǎn)哪點(diǎn)的電勢(shì)較高
以上判斷正確的是
A.①②⑤B.②③④C.③④⑤D.①③⑤

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

長(zhǎng)為L(zhǎng)的平行金屬板,板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng),一個(gè)帶電為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子,以初速v0緊貼上板垂直于電場(chǎng)線(xiàn)方向射入該電場(chǎng),剛好從下板邊緣射出,末速度恰與下板成300角,如圖所示.

求:(1)粒子未速度的大小;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng);
(3)兩板間的距離d.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

虛線(xiàn)框abcd內(nèi)的正方形區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖所示.一束速率相同的氕核、氘核和氚核從a處垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng),氕核、氘核和氚核的質(zhì)量分別為m、2m、3m,電荷量都為q,若其中氘核正好從c點(diǎn)射出,則以下判斷正確的是
A.氕核從bc邊射出,氚核從cd邊射出
B.氕核和氚核也是從c點(diǎn)射出
C.氘核和氚核在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,大于氕核在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
D.氕核在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短,氚核在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,在鉛板A上有一個(gè)發(fā)射源C,可向各個(gè)方向射出速率=2.8×106m/s的電子,B為金屬網(wǎng),A、B連接在電路上,電源電動(dòng)勢(shì)E=20V,內(nèi)阻不計(jì),滑動(dòng)變阻器范圍為0~20Ω, A、B間距d=10cm,M為熒光屏(足夠大),它緊挨著金屬網(wǎng)外側(cè),已知電子的比荷,現(xiàn)將圖中滑動(dòng)變阻器滑片
置于Rap=5.6Ω,閉合開(kāi)關(guān)后,求:

⑴ A、B間場(chǎng)強(qiáng)大;
⑵ 不同方向射出的電子到達(dá)熒光屏的時(shí)間不同,則電子到達(dá)
熒光屏的最長(zhǎng)時(shí)間和電子到達(dá)熒光屏范圍的最大寬度是多少;
⑶ 調(diào)節(jié)R使粒子打在熒光屏上面積范圍縮小為原來(lái)一半,
此時(shí)調(diào)節(jié)Rap至多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在半徑為R的圓形邊界內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=1×106T。以圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系,在坐標(biāo)原點(diǎn)分別以豎直向上、豎直向下,水平向左、水平向右同時(shí)拋出四個(gè)帶正電的小球,小球的電荷量q=8×10-12C,質(zhì)量m=1×10-6kg,它們的初速度大小均為v0=4m/s,忽略空氣阻力,重力加速度g="10m/" s2。則:

(1)當(dāng)R=m時(shí),水平向右拋出的小球經(jīng)過(guò)多少時(shí)間到達(dá)圓形邊界?
(2)試證明,在四個(gè)小球都未到達(dá)圓形邊界前,能用一個(gè)圓將四個(gè)小球連起來(lái)。并寫(xiě)出圓心的坐標(biāo)。

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