如圖所示，虛線PQ、MN間存在水平勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電粒子質(zhì)量為m=2.0×10-11kg、電荷量為q=+1.0×10-5C，從a點(diǎn)由靜止開(kāi)始經(jīng)電壓為U=100V的電場(chǎng)加速后，垂直于勻強(qiáng)電場(chǎng)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，從虛線MN的某點(diǎn)b（圖中未畫(huà)出）離開(kāi)勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)速度與電場(chǎng)方向成300角．已知PQ、MN間距為20cm，帶電粒子的重力忽略不計(jì)．求：
（1）帶電粒子剛進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的速率v1
（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小
（3）ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差．
（1）粒子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，由動(dòng)能定理得：qU=
1
2
m
v21

代入數(shù)據(jù)解得：v1=
2qU
m
=
2×10-5×100
2×10-11
m/s=104m/s
（2）粒子進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，沿初速度方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則有：d=v2t，
粒子沿電場(chǎng)方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，則有：vy=at
由題意得：tan30°=
v1
vy

由牛頓第二定律得：qE=ma，
聯(lián)立以上相關(guān)各式并代入數(shù)據(jù)得：
E=
3
×103N/C=1.732×103N/C
（3）在勻強(qiáng)電場(chǎng)中水平方向上，對(duì)粒子，由動(dòng)能定理得：
qUab=
1
2
mv2=
1
2
m（
v21
+
v2y
）
聯(lián)立以上相關(guān)各式并代入數(shù)據(jù)得：
Uab=400V
答：（1）帶電粒子剛進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的速率v1為104m/s．
（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為1.732×103N/C．
（3）ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為400V．
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：問(wèn)答題

我國(guó)北方冬季天氣寒冷，雪后路面結(jié)冰會(huì)給交通運(yùn)輸帶來(lái)極大的影響．若汽車橡膠輪胎與普通路面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.9，與冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1．當(dāng)汽車以某一速度沿水平普通路面行駛時(shí)，急剎車后（設(shè)車輪立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)），汽車要滑行8m才能停下．重力加速度g取10m/s2．求：
（1）汽車行駛時(shí)的速度大��；
（2）汽車在冰面上以同樣速度行駛，急剎車后滑行的距離比普通路面增大多少．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖所示質(zhì)量為M的小車放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的物體放在小車的一端．受到水平恒力F作用后，物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，設(shè)小車與物體間的摩擦力為f，車長(zhǎng)為L(zhǎng)，車發(fā)生的位移為S，則物體從小車一端運(yùn)動(dòng)到另一端時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．物體具有的動(dòng)能為（F-f）（S+L）
B．小車具有的動(dòng)能為fS
C．物體克服摩擦力所做的功為f（S+L）
D．這一過(guò)程中小車和物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少了fL

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在變速運(yùn)動(dòng)中，物體的速度由0增加到v，再由v增加到2v，合外力做功分別為W1和W2，則W1與W2之比為（　�。�
A．1：1B．1：2C．1：3D．1：4

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，一位質(zhì)量m=60kg，參加“挑戰(zhàn)極限運(yùn)動(dòng)”的業(yè)余選手，要越過(guò)一寬為s=2.5m的水溝后躍上高為h=2.0m的平臺(tái)．他采用的方法是：手握一根長(zhǎng)L=3.25m的輕質(zhì)彈性桿一端，從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始加速助跑，至B點(diǎn)時(shí)桿另一端抵在O點(diǎn)的阻擋物上，接著桿發(fā)生形變，同時(shí)人蹬地后被彈起，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)桿處于豎直狀態(tài)，人的重心在桿的頂端，此刻人放開(kāi)桿水平飛出并趴落到平臺(tái)上，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力可忽略不計(jì)．（g取10m/s2）求：
（1）人要最終到達(dá)平臺(tái)，在最高點(diǎn)飛出時(shí)刻的速度應(yīng)至少多大？
（2）設(shè)人到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度υB=8m/s，人受的阻力為體重的0.1倍，助跑距離sAB=16m，則人在該過(guò)程中做的功為多少？
（3）設(shè)人跑動(dòng)過(guò)程中重心離地高度H=0.8m，在（1）、（2）兩問(wèn)的條件下，人要越過(guò)一寬為s=2.5m的水溝后躍上高為h=2.0m的平臺(tái)，在整個(gè)過(guò)程中人應(yīng)至少要做多少功？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

微波實(shí)驗(yàn)是近代物理實(shí)驗(yàn)室中的一個(gè)重要部分．反射式速調(diào)管是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用價(jià)值較高的常用微波器件之一，它是利用電子團(tuán)與場(chǎng)相互作用在電場(chǎng)中發(fā)生振蕩來(lái)產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過(guò)程類似．如圖1所示，在虛線MN兩側(cè)分布著方向平行于X軸的電場(chǎng)，其電勢(shì)φ隨x的分布可簡(jiǎn)化為如圖2所示的折線．一帶電微粒從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始，在電場(chǎng)力作用下沿直線在A、B兩點(diǎn)間往返運(yùn)動(dòng)．已知帶電微粒質(zhì)量m=1.0×10-20kg，帶電荷量q=-1.0×10-9C，A點(diǎn)距虛線MN的距離d1=1.0cm，不計(jì)帶電微粒的重力，忽略相對(duì)論效應(yīng)．求：
（1）B點(diǎn)距虛線MN的距離d2；
（2）帶電微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

人從高h(yuǎn)處將一質(zhì)量為m的小球水平拋出，不計(jì)空氣阻力，測(cè)得球落地時(shí)速度大小為υ，則人拋球時(shí)對(duì)小球做的功為（　�。�
A．mgh-
1
2
mv2		B．mgh+
1
2
mv2		C．
1
2
mv2-mgh		D．
1
2
mv2

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

空間有一靜電場(chǎng)，在x軸上的電場(chǎng)方向豎直向下，軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度大小按E=kx分布（x是軸上某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離），如圖1所示．在O點(diǎn)正下方有一長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線連接A、B兩個(gè)均帶負(fù)電的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），A球距O點(diǎn)的距離為L(zhǎng)，兩球恰好靜止，細(xì)繩處于張緊狀態(tài)．已知A、B兩球質(zhì)量均為m，B所帶電量為-q，k=
mg
3qL
，不計(jì)兩小球之間的靜電力作用．
（1）求A球的帶電量；
（2）畫(huà)出A球所受電場(chǎng)力F與x的圖象；剪斷細(xì)線后，A球向上運(yùn)動(dòng)，求A球運(yùn)動(dòng)的最大速度vm；（提示：借助圖2F-x圖象可以確定電場(chǎng)力做功的規(guī)律）
（3）剪斷細(xì)線后，求B球的運(yùn)動(dòng)范圍．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，一小滑塊（體積很小，可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)以某一水平向右的初速度出發(fā)，沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后，進(jìn)入半徑R=10cm的光滑豎直圓形軌道，圓形軌道間不相互重疊，即小滑塊離開(kāi)圓形軌道后可繼續(xù)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，C點(diǎn)右側(cè)有一壕溝，C、D兩點(diǎn)的豎直高度h=0.8m，水平距離s=1.6m，水平軌道AB長(zhǎng)為L(zhǎng)1=2m，BC長(zhǎng)為L(zhǎng)2=4m，小滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，重力加速度g=10m/s2．
（1）若小滑塊恰能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn)，求小滑塊在A點(diǎn)的初速度？
（2）若小滑塊既能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn)，又不掉進(jìn)壕溝，求小滑塊在A點(diǎn)的初速度的范圍是多少？

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同步練習(xí)冊(cè)答案