如圖所示,兩個帶等量異種電荷、豎直放置的、電容為C、間距為d的平行金屬板,兩板之間的電場可視為勻強電場。一個質(zhì)量為m,帶電量為-q的小球,用長為LL<d)的不可伸長細線懸掛于O點,將小球拉至水平位置M,由靜止釋放,當(dāng)小球向下擺過60°到達N點時,速度恰為零。(細線始終處于伸直狀態(tài))則:

(1)左極板帶電量Q是多少?
(2)小球到達N點時的加速度大小是多少?
(1)  (2)g

試題分析:(1)設(shè)兩板間電勢差為U、場強為E
           ①             
對球,從MN由動能定理有    
所以       ②       
由①② 可得                                      
(2)球在N點的加速度方向垂直ON沿切線向上,在N點受力分析,將電場力和重力正交分解,在切線方向有  
          
點評:解決此類問題只需要把電場力看成一個普通的恒力分析就行了;分析問題時一定要弄清物體的運動軌跡,是什么運動。
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

如圖,一個電子以速度v0=6.0×106m/s和仰角α=45°從帶電平行板電容器的下板邊緣向上板飛行。兩板間場強E=2.0×104V/m,方向自下向上。若板間距離d=2.0×10-2m,板長L=10cm,問此電子能否從下板射至上板?它將擊中極板的什么地方?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,直角坐標系xoy位于豎直平面內(nèi),在?m≤x≤0的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強度大小B = 4.0×10-4T、方向垂直于紙面向里的條形勻強磁場,其左邊界與x軸交于P點;在x>0的區(qū)域內(nèi)有電場強度大小E = 4N/C、方向沿y軸正方向的條形勻強電場,其寬度d = 2m。一質(zhì)量m = 6.4×10-27kg、電荷量q =3.2×10?19C的帶負電粒子從P點以速度v = 4×104m/s,沿與x軸正方向成α=60°角射入磁場,經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)最終通過x軸上的Q點(圖中未標出),不計粒子重力。求:

⑴帶電粒子在磁場中運動時間;
⑵當(dāng)電場左邊界與y軸重合時Q點的橫坐標;
⑶若只改變上述電場強度的大小,要求帶電粒子仍能通過Q點,討論此電場左邊界的橫坐標x′與電場強度的大小E′的函數(shù)關(guān)系。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖所示,在平面內(nèi)水平和豎直的虛線L1、L2將平面分為四個區(qū)域,L2的左側(cè)有一隨時間變化的勻強電場,電場的變化情況如圖所示(圖象中場強大小E0為已知量,其他量均為未知),電場強度方向與L1平行且水平向右。L2的右側(cè)為勻強磁場,方向垂直紙面向外,F(xiàn)將一絕緣擋板放在第一個區(qū)域內(nèi),其與L1L2的交點M、NO點的距離均為2b。在圖中距L1b、L2為4bA點有一粒子源,可以發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子(粒子的初速度近似為零,不計重力),粒子與擋板碰后電荷量不變,速度大小不變,方向變?yōu)槠叫杏?i>L2,當(dāng)粒子第一次到達理想邊界L2時電場消失,粒子再次與擋板碰撞的同時勻強電場恢復(fù)且粒子源發(fā)射下一個粒子,如此重復(fù)。
 
(1)求粒子第一次到達邊界L2時的速度大小及速度方向與虛線L1的夾角;
(2)若粒子源在t=0時刻發(fā)射一粒子,粒子進入右面磁感應(yīng)強度為B0的勻強磁場中,恰好打在擋板M處。求坐標軸中的T1、T2的值分別是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某電場的電場線的分布如圖所示,一個帶電粒子只在電場力作用下由M點沿圖中虛線所示的路徑運動通過N點,則下列判斷正確的是
A.粒子帶正電
B.粒子在M點的加速度大
C.粒子在N點的速度大
D.電場力對粒子做負功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,水平放置的平行板電容器,極板長L= 0.1m,兩板間距離d =" 0.4" cm。有一帶電微粒以一定的初速度從兩板中央平行于極板射入,若板間不加電場,由于重力作用微粒恰能落到下板中點O處;若板間加豎直方向的勻強電場,帶電微粒剛好落到下板右邊緣B點。已知微粒質(zhì)量,電量,取g=10m/s2。

試求:(1)帶電微粒入射初速度的大小;
(2)板間所加電場的電場強度多大?方向怎樣?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖所示,質(zhì)量為m,電荷量為e的粒子從A點以v0的速度沿垂直電場線方向的直線AO方向射入勻強電場,由B點飛出電場時速度方向與AO方向成=45°,已知AO的水平距離為d。(不計重力)求:(1)從A點到B點用的時間;(2)勻強電場的電場強度大;(3)AB兩點間電勢差

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科目:高中物理 來源: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,恰能沿直線飛出,速度選擇器中的電場強度為E,磁感應(yīng)強度為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 來源:不詳 題型:單選題

虛線框abcd內(nèi)的正方形區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強電場,如圖所示.一束速率相同的氕核、氘核和氚核從a處垂直電場方向進入電場,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點射出
C.氘核和氚核在電場中的運動時間相同,大于氕核在電場中的運動時間
D.氕核在電場中的運動時間最短,氚核在電場中的運動時間最長

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