【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)，一勻強(qiáng)電場方向豎直向上，一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電微粒以水平初速度v0由P點(diǎn)射入，入射方向與電場線垂直。帶電微粒從Q點(diǎn)射出電場時，其速度方向與電場線夾角為30°。知勻強(qiáng)電場的寬度為d，P、Q兩點(diǎn)的電勢差為U，設(shè)P點(diǎn)的電勢為零，重力加速度為g。

(1)求帶電微粒在Q點(diǎn)的電勢能；

(2)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大�。�

(3)當(dāng)該帶電微粒電勢能為時，機(jī)械能變化了多少？

【答案】(1)－qU　 (2) (3)

【解析】

(1)據(jù)電勢差公式求得Q點(diǎn)的電勢，再據(jù)電勢能與電勢關(guān)系求得Q點(diǎn)的電勢能；

(2)對微粒的運(yùn)動進(jìn)行分解，由類平拋的知識和牛頓第二定律求得勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度；

(3)據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系求得電場力做的功，然后據(jù)功能關(guān)系求得機(jī)械能的變化。

(1)根據(jù)帶電微粒的偏轉(zhuǎn)方向，知微粒帶正電

P、Q兩點(diǎn)的電勢差為，P點(diǎn)的電勢為零，則

帶電微粒在Q點(diǎn)的電勢能：

(2)建立直角坐標(biāo)系，垂直于電場線方向?yàn)?/span>x軸，平行于電場方向?yàn)?/span>y軸，由類平拋運(yùn)動的規(guī)律和幾何知識可得：

解得：

(3)當(dāng)該帶電微粒電勢能為時，電場力做功為，所以微粒機(jī)械能增加。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在坐標(biāo)系xOy中，y軸左側(cè)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E；y軸右側(cè)有如圖乙所示，大小和方向周期性變化的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0已知，磁場方向垂直紙面向里為正。t＝0時刻，從x軸上的P點(diǎn)無初速度釋放一帶正電的粒子，質(zhì)量為m，電荷量為q，粒子重力不計。粒子第一次在電場中運(yùn)動時間與第一次在磁場中運(yùn)動的時間相等。求：

(1)粒子第一次經(jīng)過O點(diǎn)的速度；

(2)粒子第一次進(jìn)入磁場與第二次進(jìn)入磁場的半徑之比。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如下圖所示，一個帶正電荷的物塊m，由靜止開始從斜面上A點(diǎn)下滑，滑到水平面BC上的D點(diǎn)停下來．已知物塊與斜面及水平面間的動摩擦因數(shù)相同，且不計物塊經(jīng)過B處時的機(jī)械能損失．先在ABC所在空間加豎直向下的勻強(qiáng)電場，第二次讓物塊m從A點(diǎn)由靜止開始下滑，結(jié)果物塊在水平面上的D′點(diǎn)停下來．后又撤去電場，在ABC所在空間加水平向里的勻強(qiáng)磁場，再次讓物塊m從A點(diǎn)由靜止開始下滑，結(jié)果物塊沿斜面滑下并在水平面上的D″點(diǎn)停下來．則以下說法中正確的是( )

A. D′點(diǎn)一定在D點(diǎn)左側(cè)

B. D′點(diǎn)一定與D點(diǎn)重合

C. D″點(diǎn)一定在D點(diǎn)右側(cè)

D. D″點(diǎn)一定與D點(diǎn)重合

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某校航模興趣小組設(shè)計了一個飛行器減速系統(tǒng)，有摩擦阻力、電磁阻尼、空氣阻力系統(tǒng)組成，裝置如圖所示，匝數(shù)N=100匝、面積S=、電阻r=0.1Ω的線圈內(nèi)有方向垂直于線圈平面向上的隨時間均勻增加的磁場，其變化率k=1.0T/s。線圈通過電子開關(guān)S連接兩根相互平行、間距L=0.5m的水平金屬導(dǎo)軌，右端連接R=0.2Ω的電阻，其余軌道電阻不計。在導(dǎo)軌間的區(qū)域1中存在水平向右、長度為d=8m的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，其大小可調(diào)；在區(qū)域2中存在長度足夠長、大小為0.4T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。飛行器可在軌道間運(yùn)動，其下方固定有一根長為L=0.5m、電阻也為R=0.2Ω的導(dǎo)體棒AB，與導(dǎo)軌良好接觸，飛行器（含導(dǎo)體棒）總質(zhì)量m=0.5kg。在電子開關(guān)閉合的同時，飛行器以的初速度從圖示位置開始運(yùn)動，已知導(dǎo)體棒在區(qū)域1中運(yùn)動時與軌道間的動摩擦因數(shù)=0.5，g＝10 m/s2，其余各處摩擦均不計。

（1）飛行器開始運(yùn)動時，求AB棒兩端的電壓U；

（2）為使導(dǎo)體棒AB能通過磁場區(qū)域1，求磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足的條件；

（3）若導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場區(qū)域2左邊界PQ時，會觸發(fā)電子開關(guān)使S斷開，同時飛行器會打開減速傘，已知飛行器受到的空氣阻力f與運(yùn)動速度v成正比，且f=ηv（η=0.4kg/s）。當(dāng)取何值時，導(dǎo)體棒在剛進(jìn)入PQ區(qū)域時的加速度最大，求此加速度的最大值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的1/4圓弧軌道與水平軌道相切于最低點(diǎn)B，質(zhì)量為m的小物塊從圓弧軌道的頂端A由靜止滑下，經(jīng)過B點(diǎn)后沿水平軌道運(yùn)動，并停在到B點(diǎn)距離等于圓弧軌道半徑的C點(diǎn)．圓弧軌道粗糙，物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g．物塊到達(dá)B點(diǎn)前瞬間對軌道的壓力大小為（　�。�

A. 2μmg B. 3mg C. （1+2μ）mg D. （1+μ）mg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖。質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸正方向運(yùn)動，此波的傳播速度v＝4m/s。則（ ）

A. 此波沿x軸負(fù)方向傳播

B. 質(zhì)點(diǎn)P的振動周期為1.0s

C. x＝2.0m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.25s時速度最大

D. x＝1.0m處的質(zhì)點(diǎn)在0～1.0s內(nèi)通過的路程為10cm

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示的電路測定一電阻的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：

A．待測電阻Rx（約5Ω）

B．電流表A1（量程0～0.1A，內(nèi)阻約5Ω）

C．電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約1Ω）

D．電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約為10kΩ）

E．電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約為30kΩ）

F．直流電源（輸出電壓4V，內(nèi)阻不計）

G．滑動變阻器R1（阻值范圍0～50Ω，允許最大電流1A）

H．開關(guān)一個、導(dǎo)線若干

（1）根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選_____，電壓表應(yīng)選_____。（填所選器材前的字母）

（2）實(shí)驗(yàn)小組已將實(shí)驗(yàn)電路連接好一部分，請根據(jù)電路圖甲用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)物圖乙連接完整____。

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上作出U﹣I圖象如圖丙所示，由圖象求得被測電阻的阻值為_____Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為m的帶電液滴以豎直向下的初速度v0進(jìn)入電場中，由于電場力和重力的作用，液滴沿豎直方向下落一段距離h時速度為零，取重力加速度為g，下列判斷正確的是

A. 液滴重力勢能減少量為mgh

B. 液滴的機(jī)械能減少量等于液滴的電勢能增加量

C. 液滴的電勢能增加量為mgh

D. 電場力對液滴做的功為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在一擋板MN的上方，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的矩形勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向外.MN邊上O放置了發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率為v的金屬鈉，現(xiàn)用頻率為2ν去照射鈉，已知電子質(zhì)量為m、電量為e，普朗克常量為h，不計粒子的重力和粒子間的相互作用，粒子打到擋板上時均被擋板吸收.則沒有電子從磁場逸出的矩形磁場的可能的面積：

A. S= B. S= C. S= D. S=

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