(2009·江蘇淮安市二月四校聯(lián)考)在足夠大的絕緣光滑水平面上有一質(zhì)量m=1.0×10-3kg、帶電量q=1.0×10-10C的帶正電的小球,靜止在O點(diǎn).以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn),在該水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy.在t0=0時(shí)突然加一沿x軸正方向、大小E1=2.0×106V/m的勻強(qiáng)電場,使小球開始運(yùn)動.在t1=1.0s時(shí),所加的電場突然變?yōu)檠貀軸正方向、大小E2=2.0×106V/m的勻強(qiáng)電場.在t2=2.0s時(shí)所加電場又突然變?yōu)榱硪粋勻強(qiáng)電場E3,使小球在此電場作用下在t3=4.0s時(shí)速度變?yōu)榱悖螅?/p>
(1)在t1=1.0s時(shí)小球的速度v1的大;
(2)在t2=2.0s時(shí)小球的位置坐標(biāo)x2、y2;
(3)勻強(qiáng)電場E3的大。
(4)請?jiān)谌鐖D所示的坐標(biāo)系中繪出該小球在這4s內(nèi)的運(yùn)動軌跡.
(1)0.2m/s (2)(0.3,0.1) (3)1.4×106V/m (4)見解析圖
解析: (1)0~1s對小球應(yīng)用牛頓第二定律得:
qE1=ma1
解得小球的加速度為:a1=qE1/m=0.2m/s2
小球在t1=1.0s時(shí)的速度大小為:
v1=a1t1=0.2×1m/s=0.2m/s
(2)小球在t1=1.0s時(shí)的位置坐標(biāo)為:
x1=a1t=×0.2×1.02m=0.1m
在1.0s~2.0s內(nèi)對小球應(yīng)用牛頓第二定律得:qE2=ma2
解得小球的加速度為:a2=qE2/m=0.2m/s2
在t2=2.0s時(shí)小球的位置坐標(biāo)為:
x2=x1+v1(t2-t1)=0.1m+0.2×1.0m=0.3m
y2=a2(t2-t1)2=×0.2×1.02m=0.1m
設(shè)在t2=2.0s時(shí)小球的速度為v2,則有:
v=v+(at2)2
解得:v2=v1=×0.2m/s=0.28m/s
(3)2.0s~0.4s內(nèi)對小球應(yīng)用牛頓第二定律得:
qE3=ma3
小球在4.0s時(shí)速度減為零,說明小球做勻減速直線運(yùn)動,由運(yùn)動學(xué)公式得:
v4=v2-a3t3
聯(lián)立解得勻強(qiáng)電場E3的大小為:
E3=1.4×106V/m
(4)小球在這4s內(nèi)的運(yùn)動軌跡如圖所示.
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科目:高中物理 來源: 題型:
運(yùn)動距離s(m) | 0 | 5 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | ||||||||
運(yùn)動時(shí)間t(s) | 0 | 2.4 | 4.2 | 6.3 | 7.8 | 9.0 | 10.0 | 11.0 | 12.0 | ||||||||
各段速度(m/s) | 2.08 | ① | 4.76 | 6.67 | 8.33 | ② | 10.0 | 10.0 |
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科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年人教版高三物理帶電粒子在電場中的運(yùn)動電容器專項(xiàng)訓(xùn)練 題型:計(jì)算題
(2009·江蘇淮安市二月四校聯(lián)考)在足夠大的絕緣光滑水平面上有一質(zhì)量m=1.0×10-3kg、帶電量q=1.0×10-10C的帶正電的小球,靜止在O點(diǎn).以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn),在該水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy.在t0=0時(shí)突然加一沿x軸正方向、大小E1=2.0×106V/m的勻強(qiáng)電場,使小球開始運(yùn)動.在t1=1.0s時(shí),所加的電場突然變?yōu)檠貀軸正方向、大小E2=2.0×106V/m的勻強(qiáng)電場.在t2=2.0s時(shí)所加電場又突然變?yōu)榱硪粋勻強(qiáng)電場E3,使小球在此電場作用下在t3=4.0s時(shí)速度變?yōu)榱悖螅?br />(1)在t1=1.0s時(shí)小球的速度v1的大小;
(2)在t2=2.0s時(shí)小球的位置坐標(biāo)x2、y2;
(3)勻強(qiáng)電場E3的大;
(4)請?jiān)谌鐖D所示的坐標(biāo)系中繪出該小球在這4s內(nèi)的運(yùn)動軌跡.
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科目:高中物理 來源:2012屆人教版高三物理帶電粒子在電場中的運(yùn)動電容器專項(xiàng)訓(xùn)練 題型:略
(2009·江蘇淮安市二月四校聯(lián)考)在足夠大的絕緣光滑水平面上有一質(zhì)量m=1.0×10-3kg、帶電量q=1.0×10-10C的帶正電的小球,靜止在O點(diǎn).以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn),在該水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy.在t0=0時(shí)突然加一沿x軸正方向、大小E1=2.0×106V/m的勻強(qiáng)電場,使小球開始運(yùn)動.在t1=1.0s時(shí),所加的電場突然變?yōu)檠貀軸正方向、大小E2=2.0×106V/m的勻強(qiáng)電場.在t2=2.0s時(shí)所加電場又突然變?yōu)榱硪粋勻強(qiáng)電場E3,使小球在此電場作用下在t3=4.0s時(shí)速度變?yōu)榱悖螅?/p>
(1)在t1=1.0s時(shí)小球的速度v1的大小;
(2)在t2=2.0s時(shí)小球的位置坐標(biāo)x2、y2;
(3)勻強(qiáng)電場E3的大。
(4)請?jiān)谌鐖D所示的坐標(biāo)系中繪出該小球在這4s內(nèi)的運(yùn)動軌跡.
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