質(zhì)量m＝2.0×10-4 kg、電荷量q＝1.0×10-6 C的帶正電微粒靜止在空間范圍足夠大的勻強電場中，電場強度大小為E1．在t＝0時刻，電場強度突然增加到E2＝4.0×103 N/C，到t＝0.20 s時再把電場方向改為水平向右，場強大小保持不變．取g＝10 m/s2．求：

(1)t＝0.20 s時間內(nèi)帶電微粒上升的高度；

(2)t＝0.20 s時間內(nèi)帶電微粒增加的電勢能；

(3)電場方向改為水平向右后帶電微粒最小的的動能．

答案：
解析：

　　(1)在E2電場中，設(shè)帶電微粒向上的加速度為a1，根據(jù)牛頓第二定律

　　qE2－mg＝ma1

　　解得：a1＝10 m/s2

　　設(shè)0.20s時間內(nèi)帶電微粒上升的高度為h，則

　　

　　解得：h＝0.20 m

　　(2)在t＝0.20s時間內(nèi)電場力對帶電微粒做正功，電勢能減少

　　

　　解得：ΔE＝－8.0×10－2 J

　　(3)在t＝0.20 s時帶點微粒的速度v1＝a1t＝2.0 m/s

　　把電場E2改為水平向右后，設(shè)帶電微粒在豎直方向做勻減速運動的速度為vy，水平方向作勻加速運動的速度為vx，帶電微粒的動能達到最小時所用時間為t1，則

　　vy＝v1－gt1

　　vx＝a2t1,

　　a2＝＝20 m/s

　　解得：vy＝2.0－10t1, vx＝20t1

　　帶點微粒的動能Ek＝

　　

　　

　　當＝0.04 s時，Ek有最小值

　　解得：Ek＝3.2×10－4 J

　　說明：用當電場力與重力的合力與速度方向垂直時，速度有最小值，計算也可以．


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：江西省南昌市2012屆高三調(diào)研測試物理試題 題型：038

如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來兩板不帶電，上極板接地，它的極板長L＝0.1 m，兩板間距離d＝0.4 cm，有一束相同微粒組成的帶電粒子流以相同的初速度從兩板中央平行于極板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒質(zhì)量m＝2.0×10－6 kg，電量q＝1.0×10－8 C，電容器電容C＝1.0×10－6 F，取g＝10 m/s2．

試求：(1)若第一個粒子剛好落到下板中點O處，則帶電粒子入射初速度的大��；

(2)兩板間電場強度為多大時，帶電粒子能剛好落到下板右邊緣B點；

(3)最終落到下極板上帶電粒子總的個數(shù)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

靜電噴漆技術(shù)具有效率高，浪費少，質(zhì)量好，有利于工人健康等優(yōu)點，其裝置示意圖如圖20所示。A、B為兩塊平行金屬板，間距d＝0.30m，兩板間有方向由B指向A、電場強度E＝1.0×103N/C的勻強電場。在A板的中央放置一個安全接地的靜電油漆噴槍P，油漆噴槍的半圓形噴嘴可向各個方向均勻地噴出帶電油漆微粒，油漆微粒的質(zhì)量m＝2.0×10－15kg、電荷量為q＝－2.0×10－16C，噴出的初速度v0＝2.0 m/s。油漆微粒最后都落在金屬板B上。微粒所受重力和空氣阻力以及微粒之間的相互作用力均可忽略。試求：

（1）微粒落在B板上的動能；

（2）微粒從離開噴槍后到達B板所需的最短時間；

（3）微粒最后落在B板上所形成圖形的面積。

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科目：高中物理 來源： 題型：

間存在水平方向互相正交的勻強電場和勻強磁場，電場強度為E＝10 N/C，磁感應(yīng)強度為B＝1 T，方向如圖所示．有一個質(zhì)量m＝2.0×10－6kg、帶電荷量q＝＋2.0×10－6C的粒子在空間做直線運動，試求其速度的大小和方向(g＝10 m/s2)．

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年山東省聊城市某重點中學高二下學期期初考試物理試卷（帶解析） 題型：計算題

（13分）在如圖所示的平面直角坐標系中，存在一個半徑R＝0.2 m的圓形勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度B＝1.0 T，方向垂直紙面向外，該磁場區(qū)域的右邊緣與y坐標軸相切于原點O點．y軸右側(cè)存在電場強度大小為E＝1.0×104 N/C的勻強電場，方向沿y軸正方向，電場區(qū)域?qū)挾?i>l＝0.1 m．現(xiàn)從坐標為?(－0.2 m，－0.2 m?)的P點發(fā)射出質(zhì)量m＝2.0×10－9 kg、帶電荷量q＝5.0×10－5 C的帶正電粒子，沿y軸正方向射入勻強磁場，速度大小v0＝5.0×103 m/s.（粒子重力不計）．

(1)求該帶電粒子射出電場時的位置坐標；
(2)為了使該帶電粒子能從坐標為(?0.1 m，－0.05 m?)的點回到電場，可在緊鄰電場的右側(cè)一正方形區(qū)域內(nèi)加勻強磁場，試求所加勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小和正方形區(qū)域的最小面積．

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科目：高中物理 來源：湖北省2013屆高二期末考試物理卷 題型：選擇題

（13分）在如圖所示的平面直角坐標系中，存在一個半徑R＝0.2 m的圓形勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度B＝1.0 T，方向垂直紙面向外，該磁場區(qū)域的右邊緣與y坐標軸相切于原點O點．y軸右側(cè)存在電場強度大小為E＝1.0×104 N/C的勻強電場，方向沿y軸正方向，電場區(qū)域?qū)挾?i>l＝0.1 m．現(xiàn)從坐標為(－0.2 m，－0.2 m)的P點發(fā)射出質(zhì)量m＝2.0×10－9 kg、帶電荷量q＝5.0×10－5 C的帶正電粒子，沿y軸正方向射入勻強磁場，速度大小v0＝5.0×103 m/s. （粒子重力不計）．

(1)求該帶電粒子射出電場時的位置坐標；

(2)為了使該帶電粒子能從坐標為(0.1 m，－0.05 m)的點回到電場，可在緊鄰電場的右側(cè)一正方形區(qū)域內(nèi)加勻強磁場，試求所加勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小和正方形區(qū)域的最小面積．

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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