精英家教網(wǎng)如圖所示，有一對長4cm的平行金屬板，相距3cm傾斜放置與水平面成37°角，兩板間加上50V電壓，有一帶電粒子質(zhì)量為4×10-8kg，以1m/s的速度自A板左邊緣C水平進入電場，在電場中沿水平方向運動并恰好從B板邊緣水平飛出，虛線為其運動軋跡，g=10m/s2，sin37°=0.6．求：
①帶電粒子所帶電量．
②帶電粒子飛出電場時的速度多大．
分析：①帶電粒子做直線運動，對粒子進行受力分析，粒子在豎直方向受到的合力為零，由平衡條件可以求出粒子所帶電量；
②由動能定理可以求出粒子飛出電場時的速度大小．
解答：解：①對帶電粒子受力分析，如圖所示
精英家教網(wǎng)
因帶電粒子水平方向沿直線運動
∴mg=qEcos37°，又E=
u
d
，
解得：q=
mgd
ucos37o
=
4×10-8×10×3×10-2
50×0.8
=3×10-10C；
②令帶電粒子飛出電場時速度為v，
由動能定理得：qu=
1
2
mv2-
1
2
mv02，
解得：v=
7
2
m/s；
答：①帶電粒子所帶電量3×10-10C．
②帶電粒子飛出電場時的速度
7
2
m/s．
點評：對粒子受力分析、應(yīng)用平衡條件、動能定理即可正確解題；要知道物體做直線運動的條件是：合力為零或合力方向與速度方向在同一直線上．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?青島二模）如圖所示，兩足夠長的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L=1m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角α=30°，導(dǎo)軌電阻不計．磁感應(yīng)強度為B1=2T的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，長為L=1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m1=2kg、電阻為R1=1Ω．兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右側(cè)電路，電路中通過導(dǎo)線接一對水平放置的平行金屬板，兩板間的距離和板長均為d=0.5m，定值電阻為R2=3Ω，現(xiàn)閉合開關(guān)S并將金屬棒由靜止釋放，重力加速度為g=10m/s2，試求：
（1）金屬棒下滑的最大速度為多大？
（2）當(dāng)金屬棒下滑達到穩(wěn)定狀態(tài)時，整個電路消耗的電功率P為多少？
（3）當(dāng)金屬棒穩(wěn)定下滑時，在水平放置的平行金屬間加一垂直于紙面向里的勻強磁場B2=3T，在下板的右端且非�？拷掳宓奈恢糜幸毁|(zhì)量為m2=3×10-4 kg、帶電量為q=-1×10-4 C的液滴以初速度v水平向左射入兩板間，該液滴可視為質(zhì)點．要使帶電粒子能從金屬板間射出，初速度v應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩足夠長的平行粗糙的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L=1m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角α=30°，導(dǎo)軌電阻不計．磁感應(yīng)強度為B1=2T的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，長為L=1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，兩者間的動摩擦因數(shù)μ=
3
/3，金屬棒的質(zhì)量為m1=2kg、電阻為R1=1Ω．兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右側(cè)電路，電路中通過導(dǎo)線接一對水平放置的平行金屬板，兩板間的距離和板長均為d=0.5m，定值電阻為R2=3Ω，現(xiàn)閉合開關(guān)S并將金屬棒在恒定外力F=28N作用下從靜止開始向上運動，重力加速度為g=10m/s2，試求：
（1）如果導(dǎo)軌足夠長，金屬棒最終的速度為多大？
（2）當(dāng)金屬棒達到穩(wěn)定狀態(tài)時，R2上消耗的電功率P為多少？
（3）當(dāng)金屬棒穩(wěn)定下滑時，在水平放置的平行金屬間加一垂直于紙面向里的勻強磁場B2=3T，在下板的右端且非�？拷掳宓奈恢糜幸毁|(zhì)量為m2=2.4×10-4 kg、帶電量為q=-1×10-4 C的液滴以初速度v水平向左射入兩板間，該液滴可視為質(zhì)點．要使帶電粒子能從金屬板間射出，初速度v應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源：2008年山東省青島市島市高考物理二模試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示，兩足夠長的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L=1m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角α=0°，導(dǎo)軌電阻不計．磁感應(yīng)強度為B1=2T的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，長為L=1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m1=2kg、電阻為R1=1Ω．兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右側(cè)電路，電路中通過導(dǎo)線接一對水平放置的平行金屬板，兩板間的距離和板長均為d=0.5m，定值電阻為R2=3Ω，現(xiàn)閉合開關(guān)S并將金屬棒由靜止釋放，重力加速度為g=10m/s2，試求：
（1）金屬棒下滑的最大速度為多大？
（2）當(dāng)金屬棒下滑達到穩(wěn)定狀態(tài)時，整個電路消耗的電功率P為多少？
（3）當(dāng)金屬棒穩(wěn)定下滑時，在水平放置的平行金屬間加一垂直于紙面向里的勻強磁場B2=3T，在下板的右端且非�？拷掳宓奈恢糜幸毁|(zhì)量為m2=3×10-4 kg、帶電量為q=-1×10-4 C的液滴以初速度v水平向左射入兩板間，該液滴可視為質(zhì)點．要使帶電粒子能從金屬板間射出，初速度v應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（12分）如圖所示，有一對長4cm的平行金屬板，相距3cm傾斜放置與水平面成37°角，兩板間加上50V電壓，有一帶電粒子質(zhì)量為4×10-8kg，以1m/s的速度自A板左邊緣C水平進入電場，在電場中沿水平方向運動并恰好從B板邊緣水平飛出，虛線為其運動軋跡，g = 10m/s2，sin37o = 0.6。求：

  

（1）帶電粒子所帶電量。      

（2）帶電粒子飛出電場時的速度多大。

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