如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy，X軸正方向沿著絕緣粗糙水平面向右，y軸正方向豎直向上。空間充滿沿X軸負(fù)方向、的勻強(qiáng)電場。一個(gè)質(zhì)量、電量的帶正電的物塊（可作為質(zhì)點(diǎn)），從O點(diǎn)開始以v0=10.0m/s的初速度沿著X軸正方向做直線運(yùn)動(dòng)，物塊與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5，g=10m/s2。

(1) 求帶電物體在t=0.8s內(nèi)通過的位移x

(2) 若在0.8s末突然將勻強(qiáng)電場的方向變?yōu)檠貀軸正方向，場強(qiáng)大小保持不變。求在0〜1.0s內(nèi)帶電物體電勢能的變化量。

 

 

 

 

解：

（1）設(shè)帶電物塊向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)過程中，加速度大小為a1，時(shí)間為t1，通過的位移為x1，則

Eq+μmg = ma1  1分

t1 = v0/a1    -1分

x1 = v02/2a1    1分

解得a1 = 25 m/s2­，t1= 0.4 s，x1 = 2 m

t1= 0.4 s之后，帶電物塊向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a2，時(shí)間為t2，通過的位移為x2，則

Eq–μmg = ma2      1分

t2= t – t1        1分

x2 = a2t22 =1.2m     1分

解得a2 = 15m/s2，t2=0.4 s，x2 =1.2m

x= x1– x2=0.8m，方向水平向右。    2分

（2）設(shè)0.8s內(nèi)電場力做功為W 1，則

W1=–Eqx=–3.2×10–2J     1分

0.8s后，設(shè)帶電物塊受到豎直向上的電場力為F，且F= Eq= 4.0×10－2N＞mg，所以，帶電物塊開始在水平方向做的勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a3，在豎直方向的位移為y，電場力做功為W 2，則

F – mg = ma3     1分

t3= 1.0 – t1    1分

y =a3t32      1分

W2 = Eqy    1分

a3=10 m/s2，t3=0.2 s，y = 0.2 m，W2 = 8.0×10–3J

設(shè)0～1.0s內(nèi)電場力對帶電物塊所做的總功為W，則

W = W1+ W2=–2.4×10–2J   1分

即△E=–W = 2.4×10–2J   2分

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?寧夏）空間有一均勻強(qiáng)電場，在電場中建立如圖所示的直角坐標(biāo)系O-xyz，M、N、P為電場中的三個(gè)點(diǎn)，M點(diǎn)的坐標(biāo)（0，a，0），N點(diǎn)的坐標(biāo)為（a，0，0），P點(diǎn)的坐標(biāo)為（a，
a
2
，
a
2
）．已知電場方向平行于直線MN，M點(diǎn)電勢為0，N點(diǎn)電勢為1V，則P點(diǎn)的電勢為（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

在如圖所示的直角坐標(biāo)系xyz所在的區(qū)域內(nèi)，存在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場和磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場．已知從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸的正方向射入質(zhì)子，穿過這區(qū)域時(shí)未發(fā)生偏轉(zhuǎn)．設(shè)重力可忽略不計(jì)，則這區(qū)域中的E和B的方向可能是（　　）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，直角坐標(biāo)系的ox軸水平，oy軸豎直；M點(diǎn)坐標(biāo)為（-0.3m，0）、N點(diǎn)坐標(biāo)為（-0.2m，0）；在-0.3m≤X≤-0.2m的長條形范圍內(nèi)存在豎直方向的勻強(qiáng)電場E0；在X≥0的范圍內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E=20N/C；在第一象限的某處有一圓形的勻強(qiáng)磁場區(qū)，磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5T．有一帶電量q=+1.0×10-4C、質(zhì)量m=2×10-4kg的微粒以v0=0.5m/s的速度從M點(diǎn)沿著x軸正方向飛入電場，恰好垂直經(jīng)過y軸上的P點(diǎn)（圖中未畫出，yP＞0），而后微粒經(jīng)過第一象限某處的圓形磁場區(qū)，擊中x軸上的Q點(diǎn)，速度方向與x軸正方向夾角為60°．g取10m/s2．求：
（1）場強(qiáng)E0的大小和方向；
（2）P點(diǎn)的坐標(biāo)及圓形磁場區(qū)的最小半徑r；
（3）微粒從進(jìn)入最小圓形磁場區(qū)到擊中Q點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間（可以用根號(hào)及π等表示）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直xOy平面向里，電場線平行于y軸．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場和磁場，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從x軸上的N點(diǎn)第一次離開電場和磁場，MN之間的距離為L，小球過M點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向夾角為θ．不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求：
（1）電場強(qiáng)度E的大小和方向；
（2）小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

在如圖所示的直角坐標(biāo)系中，第一象限內(nèi)存在著一個(gè)水平寬度為L(ON＞L≥
ON
2
)、高度足夠的豎直條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度用B1表示（大小未知）、方向垂直紙面向內(nèi)（圖中沒有畫出）．第二、三象限內(nèi)存在著范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2、方向垂直紙面向內(nèi)．第四象限內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)用E表示（大小未知），方向水平向右．一個(gè)電荷量為e、質(zhì)量為m的電子，以初速度V0由Y軸上的M點(diǎn)沿與Y軸成θ=600的方向射入第一象限，從N點(diǎn)垂直x軸進(jìn)入第四象限區(qū)域內(nèi)，又經(jīng)P點(diǎn)進(jìn)入第三象限區(qū)域，之后恰好通過坐標(biāo)原點(diǎn)O．已知0N=b，OM=
2
3
3
b，OP=2b．求：
（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小和磁場B1左邊界距Y軸的距離．
（2）電場強(qiáng)度E的大小．
（3）電子從P點(diǎn)，第一次到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)O所經(jīng)歷的時(shí)間t．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案