(2013?湛江一模)如圖所示,豎直平行直線為勻強(qiáng)電場的電場線,電場方向未知,一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子以初速度v0從A點垂直電場方向進(jìn)入電場,該帶電粒子經(jīng)過電場中的B點和C點,不考慮帶電粒子的重力.
(1)試確定電場強(qiáng)度的方向.
(2)若粒子過C點時速度方向與水平方向夾角為60°,試求從A點到C點過程中電場力做功.
(3)若已知電場強(qiáng)度為E,AB兩點連線與電場線夾角為60°,求粒子從A點到B點的運(yùn)動時間.
分析:(1)做曲線運(yùn)動的物體受到的力的方向與軌跡彎曲的方向一致;從而判定出電場力的方向,再判斷出場強(qiáng)的方向;
(2)A到C電場力做功等于粒子動能的增加;
(3)粒子在電場中做類平拋運(yùn)動,水平方向的做勻速直線運(yùn)動,豎直方向做勻加速直線運(yùn)動.
解答:解:(1)因粒子帶負(fù)電且向下偏轉(zhuǎn),電場力方向向下,
所以電場方向豎直向上.
(2)設(shè)粒子到達(dá)C點的速度為v,電場力做功為W,則
由合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)系有v=
v0
cos60°
=2v0

由動能定理有W=
1
2
mv2-
1
2
m
v
2
0

   聯(lián)立①②式解得W=
3
2
m
v
2
0

(3)粒子在電場中做類平拋運(yùn)動,設(shè)水平方向的位移為x,豎直方向的位移為y,則有x=v0t④
y=
1
2
at2

粒子的加速度為a=
qE
m

tan60°=
x
y

聯(lián)立④⑤⑥⑦式解得t=
2
3
mv0
3qE

答:(1)電場強(qiáng)度的方向豎直向上;(2)從A點到C點過程中電場力做功
3
2
m
v
2
0
;(3)粒子從A點到B點的運(yùn)動時間t=
2
3
mv0
3qE
點評:能運(yùn)用運(yùn)動的合成與分解的方法處理類平拋運(yùn)動問題,熟悉電場力做功與電勢能變化的關(guān)系是解決這類問題的關(guān)鍵.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?湛江一模)如圖所示,兩個質(zhì)量相同的帶電粒子以同一速度、同一位置由P點垂直于邊界進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,在磁場中它們的運(yùn)動軌跡如圖所示.已知粒子a的運(yùn)動軌道半徑為r1,粒子b的運(yùn)動軌跡半徑為r2,且r2=2r1,q1、q2分別是粒子(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?湛江一模)如圖所示為“探究加速度與物體受力與質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置圖.圖中A為小車,B為裝有砝碼的小桶,C為一端帶有定滑輪的長木板,小車通過紙帶與電火花打點計時器相連,計時器接50HZ交流電.小車的質(zhì)量為m1,小桶(及砝碼)的質(zhì)量為m2
(1)下列說法正確的是
D
D

A.每次改變小車質(zhì)量時,應(yīng)重新平衡摩擦力
B.實驗時應(yīng)先釋放小車后接通電源
C.本實驗m2應(yīng)遠(yuǎn)大于m1
D.在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時,應(yīng)作a-
1m1
圖象
(2)實驗時,某同學(xué)由于疏忽,遺漏了平衡摩擦力這一步驟,他測量得到的a-F圖象,可能是圖1中的圖線
.(選填“甲”、“乙”、“丙”)
(3)如圖2所示為某次實驗得到的紙帶,紙帶中相鄰計數(shù)點間的距離已標(biāo)出,相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出.由此可求得小車的加速度大小
0.49
0.49
m/s2.(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?湛江一模)下列敘述正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?湛江一模)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過一系列變化過程,如圖所示.下列說法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?湛江一模)如圖所示,在一根粗糙的水平直桿上,套有兩個質(zhì)量均為m的鐵環(huán),兩鐵環(huán)上系著兩根等長線共同拴住質(zhì)量為M的小球,兩鐵環(huán)與小球都處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)想辦法使得兩鐵環(huán)間距離AB增大一些而同時仍能保持系統(tǒng)平衡,則OA繩和OB繩的拉力變化情況是(  )

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