如圖所示,邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場,一帶電粒子,帶電量大小為q,質(zhì)量為m,以初速度v0從a點沿ab方向垂直進(jìn)入電場,恰好從c點射出,不計重力.試求:
(1)電場強(qiáng)度大小E;
(2)a、c兩點間的電勢差Uac;
(3)從a到c過程中粒子的電勢能變化量△Ep;
(4)粒子從c點射出時的動能Ekc
分析:(1)若粒子從C點離開電場,粒子做類平拋運(yùn)動沿電場方向上的位移為L,垂直于電場方向上的位移為L,結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式求出電場強(qiáng)度的大。
(2)根據(jù)U=Ed求解;
(3)電場力做的功等于電勢能的減小量;
(4)根據(jù)動能定理求粒子離開電場時的動能.
解答:解:(1)粒子做類平拋運(yùn)動:在垂直于電場方向  L=V0t   
在平行于電場方向 L=
1
2
at2=
qEt2
2m

解得     E=
2m
v
2
0
qL

(2)Uac=-EL=-
2m
v
2
0
q

(3)∵從a到c電場力做的功:Wac=qEL=2m
v
2
0

∴△Ep=-2m
v
2
0
即電勢能減少了2m
v
2
0

(4)從a到c由動能定理有:Wac=Ekc-
1
2
m
v
2
0

解得Ekc=
5
2
m
v
2
0

答:(1)電場強(qiáng)度大小E為
2m
v
2
0
qL

(2)a、c兩點間的電勢差為-
2m
v
2
0
q
;
(3)從a到c過程中粒子的電勢能變化量為-2m
v
2
0
;
(4)粒子從c點射出時的動能為
5
2
m
v
2
0
點評:本題關(guān)鍵將帶電粒子的運(yùn)動沿初速度方向和電場方向進(jìn)行正交分解,然后根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式列式求解.
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(1)若粒子從c點離開電場,求粒子離開電場時的動能Ek1
(2)若粒子離開電場時動能為Ek′,則電場強(qiáng)度可能為多大?

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精英家教網(wǎng)如圖所示,邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場,一個質(zhì)量為m、電量為q、初速度為v0的帶電
粒子從a點沿ab方向進(jìn)入電場,不計重力.若粒子恰好從c點離開電場,則電場強(qiáng)度E=
 
;粒子離開電場時的動能為
 

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精英家教網(wǎng)如圖所示,邊長為L的正方形閉合線框,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,以一條邊為軸,以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)軸與B垂直,線圈總電阻為R,導(dǎo)線電阻不計.下列說法中正確的是( 。

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