如圖所示,勻強(qiáng)電場方向沿x軸的正方向,場強(qiáng)為E。在Ad,0)點(diǎn)有一個靜止的中性微粒,由于內(nèi)部作用,某一時刻突然分裂成兩個質(zhì)量均為m的帶電微粒,其中電荷量為q的微粒1沿y軸負(fù)方向運(yùn)動,經(jīng)過一段時間到達(dá)(0,-d)點(diǎn)。不計(jì)重力和分裂后兩微粒間的作用。試求
(1)分裂時兩個微粒各自的速度;
(2)當(dāng)微粒1到達(dá)(0,-d)點(diǎn)時,電場力對微粒1做功的瞬間功率;
(3)當(dāng)微粒1到達(dá)(0,-d)點(diǎn)時,兩微粒間的距離。
(1),,方向沿y正方向。
(2)
(3)2
(1)微粒1在y方向不受力,做勻速直線運(yùn)動;在x方向由于受恒定的電場力,做勻加速直線運(yùn)動。所以微粒1做的是類平拋運(yùn)動。設(shè)微粒1分裂時的速度為v1,微粒2的速度為v2則有:
y方向上有
-,
在x方向上有
。
又-,
所以,根號外的負(fù)號表示沿y軸的負(fù)方向。
中性微粒分裂成兩微粒時,遵守動量守恒定律,有
,
,方向沿y正方向。
(2)設(shè)微粒1到達(dá)(0,-d)點(diǎn)時的速度為v,則電場力做功的瞬時功率為
,
其中由運(yùn)動學(xué)公式
所以。
(3)兩微粒的運(yùn)動具有對稱性,如圖所示,當(dāng)微粒1到達(dá)(0,-d)點(diǎn)時發(fā)生的位移

則當(dāng)微粒1到達(dá)(0,-d)點(diǎn)時,兩微粒間的距離為。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


兩板水平放置,相距為d,電壓為U1;C、D兩板豎直放置,相距也是d,電壓為U2。
今有一電子經(jīng)電壓U0加速后,平行于金屬板進(jìn)入電場,當(dāng)電子離開電場時,偏離子入
射方向多少距離?這時它的動能多大?(設(shè)極板間的電場是勻強(qiáng)電場,并設(shè)電子未與極
板相碰)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示的直角坐標(biāo)系中,在直線x=-2l0y軸區(qū)域內(nèi)存在著兩個大小相等、方向相反的有界勻強(qiáng)電場,其中x軸上方的電場方向沿y軸負(fù)方向,x軸下方的電場方向沿y軸正方向.在電場左邊界上A(-2l0,-l0)到C(-2l0,0)區(qū)域內(nèi),連續(xù)分布著電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子.從某時刻起由A點(diǎn)到C點(diǎn)間的粒子,依次連續(xù)以相同的速度v0沿x軸正方向射入電場.若從A點(diǎn)射入的粒子,恰好從y軸上的A′(0,l­0)沿x軸正方向射出電場,其軌跡如圖.不計(jì)粒子的重力及它們間的相互作用.求:

(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E;
(2)在AC間還有哪些位置的粒子,通過電場后也能沿x軸正方向運(yùn)動.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

把質(zhì)量為m的正點(diǎn)電荷q,在電場中由靜止釋放,在它運(yùn)動過程中如果不計(jì)重力,下述正確的是(    )
A.點(diǎn)電荷運(yùn)動軌跡必與電場線重合
B.點(diǎn)電荷的速度方向,必和所在點(diǎn)的切線方向一致
C.點(diǎn)電荷的加速度方向,必和所在點(diǎn)的電場線的切線方向一致
D.點(diǎn)電荷的受力方向,必和所在點(diǎn)的電場線的切線方向一致

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題



如圖11所示,在真空區(qū)域內(nèi),有寬度為L的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場方向垂直紙面向里,MN、PQ是磁場的邊界。質(zhì)量為m,帶電量為-q的粒子,先后兩次沿著與MN夾角為θ(0<θ<90º)的方向垂直磁感線射入勻強(qiáng)磁場B中,第一次,粒子是經(jīng)電壓U1加速后射入磁場,粒子剛好沒能從PQ邊界射出磁場。第二次粒子是經(jīng)電壓U2加速后射入磁場,粒子則剛好垂直PQ射出磁場。不計(jì)重力的影響,粒子加速前速度認(rèn)為是零,求:
小題1:為使粒子經(jīng)電壓U2加速射入磁場后沿直線運(yùn)動,直至射出PQ邊界,可在磁場區(qū)域加一勻強(qiáng)電場,求該電場的場強(qiáng)大小和方向。
小題2:加速電壓的值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖為示波管構(gòu)造的示意圖,現(xiàn)在X-X‘上加上uX-t信號,Y-Y‘上加上uy-t信號,(如圖甲、乙所示).則在屏幕上看到的圖形是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在長為2L、寬為L的區(qū)域內(nèi)正好一半空間有場強(qiáng)為E、方向平行于短邊的勻強(qiáng)電場,有一個質(zhì)量為m,電量為e的電子,以平行于長邊的速度v0從區(qū)域的左上角A點(diǎn)射入該區(qū)域,不計(jì)電子所受重力,要使這個電子能從區(qū)域的右下角的B點(diǎn)射出,求:

(1)無電場區(qū)域位于區(qū)域左側(cè)一半內(nèi)時,如圖甲所示,電子的初速度應(yīng)滿足什么條件;
(2)無電場區(qū)域的左邊界離區(qū)域左邊的距離為x時,如圖乙所示,電子的初速度又應(yīng)滿足什么條件。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在繞地球做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)倉內(nèi),使一質(zhì)量為m=1.0×kg,帶電量為Q=-4.0×C的小球,以初速度=10m/s,從相距為2d,長度5d的兩平行金屬板左 側(cè)中點(diǎn),沿平行于極板方向射入,如圖所示.求:

(1)為使小球恰能從AB極板的邊緣B點(diǎn)射出,電源電動勢E為多大?
(2)斷開電源并使極板間電場強(qiáng)度為零,再在極板間加一垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場,若d=10cm,為使小球恰能從CD極板的邊緣D點(diǎn)射出,所加磁場的磁感強(qiáng)度B為多大?方向如何?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子以水平初速度v0沿以電場方向垂直的方向從A點(diǎn)進(jìn)入寬度為L的勻強(qiáng)電場,并從另一側(cè)B點(diǎn)飛出電場,飛出電場的速率為2v0,不考慮重力影響。求:①該電場的電場強(qiáng)度E多大?②A、B間的電勢差多大?

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