分析 (1)帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng),水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)P點(diǎn)后,水平位移是豎直位移的2倍,抓住這一關(guān)系,求出電場(chǎng)強(qiáng)度的大小.
(2)由動(dòng)能定理,代入求出的電場(chǎng)強(qiáng)度,即可得出v0與vy的關(guān)系,從而求出經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度大小和方向.
(3)帶電粒子進(jìn)入右側(cè)電場(chǎng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由幾何關(guān)系求解離開(kāi)點(diǎn)到D點(diǎn)的距離,由動(dòng)能定理求解離開(kāi)電場(chǎng)的速度.
解答 解:(1)帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),則
水平方向:L=v0t
豎直方向:L2=12at2
又 a=qEm
聯(lián)立解得:E=mv20qL
(2)在豎直方向粒子做勻變速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí),豎直分速度為vy,則有
vy=at
代入得:vy=v0
P點(diǎn)的速度為 v=√2v0
速度與水平方向的夾角為θ=45°
(3)帶電粒子進(jìn)入右側(cè)電場(chǎng)后做勻加速直線運(yùn)動(dòng),離開(kāi)此電場(chǎng)時(shí)運(yùn)動(dòng)的位移為:
S=√22L
由動(dòng)能定理得:qE•√22L=12mv′2-12mv2
聯(lián)立解得:v′=√2+√2v0
由幾何關(guān)系得:離開(kāi)點(diǎn)到D點(diǎn)的距離為L(zhǎng).
答:(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小為mv20qL;
(2)帶電粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)速度v的大小為√2v0,速度與水平方向的夾角為45°斜向右下方;
(3)帶電粒子從CD延長(zhǎng)線上離開(kāi)電場(chǎng)的速度為√2+√2v0,離開(kāi)點(diǎn)到D點(diǎn)的距離為L(zhǎng).
點(diǎn)評(píng) 本題重點(diǎn)考查帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng),要熟練運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法和動(dòng)能定理,要有運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 由螺絲帽受的摩擦力來(lái)提供其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力 | |
B. | 螺絲帽受到桿的彈力方向水平向外,背離圓心 | |
C. | 此時(shí)手轉(zhuǎn)動(dòng)塑料管的角速度ω=\sqrt{\frac{g}{μr}} | |
D. | 若桿的轉(zhuǎn)動(dòng)加快則螺絲帽有可能相對(duì)桿發(fā)生運(yùn)動(dòng) |
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